De la descoperirea sa în 1990, La Sima de los Huesos, o peșteră subterană din Munții Atapuerca din nordul Spaniei, a produs peste 6.000 de fosile de la 28 de strămoși umani antici individuali, ceea ce o face cel mai important sit al Europei pentru studiul oamenilor antici. În ciuda anilor de analiză, vârsta exactă și chiar speciile cărora le aparțineau acești indivizi au fost în îndoială.
Acum, însă, un grup internațional de oameni de știință a extras și secvențiat ADN din femurul fosilizat al unuia dintre acești indivizi pentru prima dată. Datele rezultate - care reprezintă cel mai vechi material genetic secvențiat vreodată dintr-o hominină sau un strămoș uman vechi - ne oferă în sfârșit o idee despre vârsta și linia acestor indivizi misteriosi și nu este ceea ce se așteptau mulți oameni de știință.
Osul fosilizat testat, un femur, are aproximativ 400.000 de ani. Dar marea surpriză este că, deși oamenii de știință au crezut anterior că fosilele aparțin neanderthalilor din cauza aspectului lor anatomic, analiza ADN arată de fapt că sunt mai strâns legate de Denisovans, o a treia linie descoperită recent de strămoși umani, cunoscută doar de ADN-ul. izolate de câteva fosile găsite în Siberia în 2010. Rezultatele, publicate astăzi în Nature, vor obliga antropologii să reconsidere în continuare modul în care Denisovans, Neanderthalii și strămoșii direcți ai oamenilor moderni se potrivesc într-un arbore genealogic complicat.
Femurul din care a fost extras ADN-ul pentru analiză. Fotografie de Javier Trueba, Madrid Scientific Films
Analiza a fost permisă de progresele recente ale metodelor de recuperare a fragmentelor antice de ADN dezvoltate la Institutul Max Planck pentru Antropologie Evoluționară din Germania, folosit anterior pentru a analiza ADN-ul unei fosile de urs de peșteră găsite în aceeași peșteră. „Acest lucru nu ar fi fost posibil în urmă cu doar doi ani”, spune Juan Luis Arsuaga, un paleontolog la Universitatea din Madrid, care a condus săpăturile inițiale ale peșterii și a colaborat la noul studiu. „Și chiar având în vedere aceste noi metode, încă nu ne așteptam ca aceste oase să păstreze ADN-ul, pentru că sunt atât de vechi - de zece ori mai vechi decât unele dintre cele mai vechi neanderthaliene de la care am luat ADN”.
După extragerea a două grame de os zdrobit din femur, un grup de oameni de știință conduși de Matthias Meyer a izolat ADN-ul mitocondrial (mtDNA), o mulțime de material genetic care este distinctă de ADN-ul din cromozomii localizați în nucleele celulelor noastre. În schimb, acest mtDNA trăiește în mitocondriile celulelor noastre - organele microscopice responsabile de respirația celulară - și are o lungime mult mai scurtă decât ADN-ul nuclear.
Există un alt aspect de ADNm care îl face deosebit de valoros ca mijloc de a studia evoluția oamenilor antici: Spre deosebire de ADN-ul dvs. nuclear, care este un amestec de ADN de la ambii părinți, mtDNA dvs. provine doar de la mama dvs., deoarece majoritatea spermatozoizilor în coada sa se găsesc mitocondrii, pe care le vărsă după fertilizare. Drept urmare, mtDNA este aproape identic de la generație la generație și un număr limitat de secvențe distincte de mtDNA (numite haplogrupuri) au fost observate atât la oamenii moderni, cât și la strămoșii umani antici. Spre deosebire de caracteristicile anatomice și ADN-ul nuclear, care pot varia în cadrul unui grup și face dificilă distincția cu încredere una de alta, mtDNA este în general consecvent, ceea ce face mai ușoară conectarea unui anumit specimen cu o linie.
Acesta este motivul pentru care, atunci când cercetătorii au comparat mtDNA femurului cu probe secvențate anterior de la neanderthali, de la un dinte și dinte Denisovan găsite în Siberia și de la mulți oameni moderni diferiți, au descoperit că este atât de surprinzător încât s-a asemănat mai îndeaproape cu Denisovanii. „Acest lucru a fost cu adevărat neașteptat”, spune Arsuaga. „A trebuit să ne gândim foarte greu pentru a veni cu câteva scenarii care ar putea explica acest lucru”.
Antropologii au știut deja că toate cele trei linii (oameni, neandertali și Denisovani) au împărtășit un strămoș comun, dar este departe de a vedea modul în care toate cele trei grupuri se potrivesc, iar imaginea este în continuare întunecată de faptul că întrepătrunderea s-a putut produce între ele divergenta. În mod util, compararea mtDNA a femurului cu mostrele umane de neandertal, denovan și modern au permis cercetătorilor să estimeze vârsta acesteia - pe baza ratelor cunoscute de mutație a mtDNA, vârstelor stabilite anterior ale celorlalte probe și a gradului de diferență dintre ele - ceea ce duce la cifra de 400.000 de ani.
Pentru a explica modul în care un individ cu aspect neanderthal ar putea veni să aibă mtDNA Denisovan în această perioadă de timp, oamenii de știință prezintă mai multe scenarii ipotetice diferite. Este posibil, de exemplu, că fosila în cauză să aparțină unei linii care au servit ca strămoși atât a neanderthalilor, cât și a Denisovanilor, sau mai probabil, una care a venit după împărțirea dintre cele două grupuri (estimată a fi în jur de 1 milion de ani în urmă) și era strâns legat de cel din urmă, dar nu de cel dintâi. Este, de asemenea, o posibilitate ca femurul să aparțină unui al treilea grup diferit și ca asemănările sale cu mtDNA Denisovian să fie explicate fie prin întrepătrunderea cu Denisovanii, fie prin existența încă o linie de hominină care s-a născut atât cu Denisovanii cât și cu La Sima de los Huesos populație și a introdus același ADNm în ambele grupuri.
Dacă acest lucru pare un arbore genealogic complicat pentru tine, nu ești singur. Această analiză, împreună cu lucrările anterioare, adaugă un mister suplimentar unei situații deja nedumerite. Testele inițiale pe osul degetelor Denisoviene găsite în Siberia, de exemplu, au constatat că acesta împărtășea ADNm cu oameni moderni care trăiesc în Noua Guinee, dar nicăieri în altă parte. Între timp, se credea anterior că neanderthalii s-au stabilit în Europa și Denisovans mai la est, de cealaltă parte a Munților Ural. Noua analiză complică această idee.
Deocamdată, cercetătorii consideră că cel mai plauzibil scenariu (ilustrat mai jos) este femurul aparține unei linii care s-a despărțit de Denisovani cândva după ce s-au abătut de la strămoșul comun al neanderthalilor și al oamenilor moderni. Dar poate cea mai interesantă concluzie care a ieșit din această lucrare este că dovedește că materialul genetic poate supraviețui cel puțin 400.000 de ani și poate fi analizat chiar și după această cantitate de degradare. Înarmați cu aceste cunoștințe și noile tehnici, antropologii pot încerca acum să cerceteze genetic multe alte exemplare antice, în speranța unei mai bune înțelegeri a arborelui nostru genealogic.
Imagine via Nature / Meyer et. Al.
