Sześć pradawnych zębów znalezionych w Chinach może dopisać nowy rozdział do historii naszego pochodzenia. Naukowcy wykryli w nich białka sprzed około 400 000 lat, które sugerują, że ewolucja człowieka była jeszcze bardziej splątana, niż dotąd sądzono. W grę wchodzi możliwy związek między Homo erectus a tajemniczymi denisowianami.
Ewolucja człowieka nie była prostą linią
Przez długi czas o pochodzeniu człowieka łatwo było myśleć jak o drabinie. Najpierw jeden gatunek, potem kolejny, później następny, aż w końcu pojawia się Homo sapiens. Problem w tym, że natura rzadko działa tak porządnie.
Dziś coraz wyraźniej widać, że ewolucja człowieka bardziej przypomina gęsto splątaną sieć niż prostą drogę. Obok siebie żyły różne grupy człowiekowatych. Jedne znikały, inne przemieszczały się na ogromne odległości, a niektóre wchodziły ze sobą w kontakt.
W tej historii pojawiają się neandertalczycy, Homo erectus, Homo habilis, ludzie współcześni oraz denisowianie — grupa, o której wiemy bardzo mało, ale której ślady genetyczne są niezwykle ważne.
Nowe badanie opisane w materiale pokazuje, że nawet bardzo stare zęby mogą przechowywać informacje, które pomagają odtworzyć fragmenty tej układanki.
Zęby jako pradawne archiwum biologiczne
Największy problem w badaniu bardzo odległej przeszłości polega na tym, że materiał biologiczny szybko się rozpada. DNA po setkach tysięcy lat zwykle jest zbyt zniszczone, aby można było je odczytać. Zwłaszcza jeśli szczątki pochodzą z miejsc, gdzie warunki nie sprzyjały jego zachowaniu.
Tu właśnie ogromne znaczenie mają zęby.
Szkliwo zębów jest jedną z najtwardszych tkanek w organizmie. Może chronić białka przez bardzo długi czas. A białka nie są przypadkową informacją. Powstają na podstawie instrukcji zapisanych w DNA, dlatego ich analiza pozwala czasem pośrednio odczytać ślady dawnych zmian genetycznych.
Innymi słowy: jeśli DNA jest już zbyt stare, białka mogą nadal przechowywać część opowieści.
Co znaleziono w zębach Homo erectus z Chin?
Naukowcy przeanalizowali sześć zębów przypisywanych Homo erectus. Pochodziły one z trzech stanowisk archeologicznych w Chinach: Zhoukoudian koło Pekinu, Hexian w prowincji Anhui oraz Sunjiadong w prowincji Henan.
Ich wiek oszacowano na około 400 000 lat.
Zespół badaczy pod kierunkiem paleoantropolożki Qiaomei Fu z Instytutu Paleontologii Kręgowców i Paleoantropologii Chińskiej Akademii Nauk skupił się na białkach zachowanych w szkliwie. Szczególnie ważna okazała się ameloblastyna, czyli białko związane z tworzeniem szkliwa zębów.
W badanych próbkach znaleziono dwa interesujące warianty tego białka.
Pierwszy wariant wydaje się charakterystyczny dla chińskich przedstawicieli Homo erectus. Według badaczy nie zaobserwowano go wcześniej u innych znanych człowiekowatych. Może to sugerować, że w Azji Wschodniej istniała odrębna linia populacji Homo erectus.
Drugi wariant jest jeszcze ciekawszy. Wcześniej wykryto go u denisowian.
To właśnie ten szczegół sprawia, że odkrycie jest tak ważne dla badań nad historią człowieka.
Denisowianie nadal pozostają jedną z największych zagadek
Denisowianie są jedną z najbardziej tajemniczych grup w dziejach człowieka. Nie znamy ich tak dobrze jak neandertalczyków. Nie mamy wielu kompletnych szczątków. Naukowcy dysponują głównie pojedynczymi zębami, fragmentami kości i żuchwą.
To za mało, aby łatwo odpowiedzieć na podstawowe pytania.
Nie wiadomo dokładnie, czy denisowianie byli jedną zwartą grupą, czy raczej zbiorem spokrewnionych populacji. Nie wiemy też, jak daleko się rozprzestrzenili, jak długo przetrwali i kiedy ostatecznie zniknęli.
Wiemy natomiast, że byli blisko spokrewnieni z neandertalczykami. Wiemy też, że ich ślady genetyczne występują u części współczesnych ludzi.
Teraz pojawia się kolejny element: wariant białka obecny zarówno u denisowian, jak i w zębach Homo erectus z Chin.
Ewolucja człowieka i ślad dawnych kontaktów
Najważniejsze pytanie brzmi: jak ten sam wariant białka znalazł się u tak odległych i tajemniczych grup?
Autorzy badania sugerują, że populacje spokrewnione z Homo erectus i denisowianami mogły w pewnym momencie swojej historii oddziaływać na siebie. Nie musi to oznaczać prostego spotkania dwóch konkretnych grup w jednym miejscu i czasie. Chodzi raczej o długą, skomplikowaną historię populacji, które mogły żyć na podobnych obszarach, przemieszczać się i wymieniać materiał genetyczny.
To dobrze pasuje do tego, co nauka odkrywa od lat.
Ludzie współcześni krzyżowali się z neandertalczykami. Neandertalczycy mogli mieszać się z denisowianami. Denisowianie zostawili swoje ślady w genomach części dzisiejszych ludzi. W naszych genach wykrywa się nawet ślady tzw. „widmowych” hominidów, czyli dawnych populacji, których nie potrafimy jeszcze dokładnie przypisać do znanych grup.
Obraz robi się coraz mniej liniowy, ale za to coraz bardziej realistyczny.
Czy część dziedzictwa Homo erectus przetrwała do dziś?
Jedna z najbardziej intrygujących hipotez dotyczy wariantu oznaczanego jako AMBN(M273V). Według badaczy mógł on pochodzić z populacji spokrewnionych z Homo erectus, następnie trafić do denisowian, a potem — przez denisowiańskie dziedzictwo genetyczne — pojawić się u części współczesnych ludzi.
To nie oznacza, że nagle mamy pełny genom Homo erectus. Do tego droga jest bardzo daleka. Naukowcom jak dotąd nie udało się odczytać kompletnego genomu tego gatunku, bo dostępne próbki są zbyt stare i zniszczone.
Ale analiza białek daje coś bardzo cennego: boczne wejście do przeszłości.
Skoro DNA nie przetrwało, można szukać informacji w białkach. A te, zwłaszcza w zębach, potrafią zachować się znacznie dłużej.
Dlaczego to odkrycie jest ważne?
To badanie nie rozwiązuje zagadki denisowian. Nie odpowiada też ostatecznie na pytanie, jak dokładnie wyglądały relacje między nimi a Homo erectus.
Ale pokazuje coś bardzo ważnego: dawna historia człowieka była pełna kontaktów, migracji i wymieszanych linii. Grupy człowiekowatych nie żyły w szczelnie zamkniętych światach. Ich losy mogły się przecinać wiele razy, przez setki tysięcy lat.
Odkrycie z Chin wzmacnia też pogląd, że Azja Wschodnia mogła być znacznie ważniejszym miejscem w historii dawnych ludzi, niż przez długi czas zakładano.
Każdy taki ślad — ząb, fragment kości, białko zachowane w szkliwie — może przesunąć granicę naszej wiedzy. I czasem wystarczy niewielki wariant w jednym białku, aby pokazać, że drzewo genealogiczne człowieka wcale nie było drzewem. Bardziej przypominało sieć splątanych gałęzi, które co jakiś czas stykały się ze sobą, rozdzielały i znów przecinały.
Najciekawsze jest to, że wiele z tych gałęzi nadal może być ukrytych w naszych genomach. Naukowcy dopiero uczą się je rozpoznawać.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature .