Костей нет, а ДНК есть

Антропологи смогли извлечь ДНК древних гоминин из отложений в пещерах

,
Max Planck Institute

Ученые впервые извлекли ДНК денисовцев и неандертальцев не из костей, а из отложений в пещерах на известных археологических стоянках. Новый способ позволит искать следы пребывания древних людей даже там, где нет их останков.

В Европе и Азии находится множество доисторических стоянок гоминин с инструментами и другими рукотворными предметами, однако находки останков древних людей не слишком многочисленны. Исследователи из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка в сотрудничестве с коллективом археологов и палеонтологов, в том числе с известным российским археологом Анатолием Деревянко, нашли способ «выловить» крошечные фрагменты ДНК, принадлежавшие множеству млекопитающих, в том числе древним людям, из отложений в пещерах. О новом методе, который может осуществить революцию в археологии, ученые рассказали в журнале Science.

Реклама

Изучая ДНК неандертальцев и денисовцев, исследователи воссоздают нашу собственную эволюционную историю. Однако ископаемые останки древних людей встречаются редко, да и те не всегда пригодны для генетического анализа.

«Мы знаем, что некоторые компоненты отложений могут связывать ДНК, — рассказывает Маттиас Мейер, один из исследователей. — Так что мы решили выяснить, может ли ДНК гоминин сохраниться в отложениях на древних стоянках, где те жили».

Задавшись этой целью, Мейер и другие ученые объединились со множеством исследователей, которые вели раскопки на семи археологических объектах в Бельгии, Хорватии, Франции, России и Испании. Они собрали образцы отложений возрастом 14–550 тыс. лет. Используя совсем небольшое количество материала, исследователи восстановили и проанализировали фрагменты митохондриальной ДНК и идентифицировали их как принадлежащие к двенадцати различным видам млекопитающих, в том числе шерстистому мамонту, шерстистому носорогу, пещерному медведю и пещерной гиене.

Подготовленный к анализу образец отложений S. Tupke/MPI f. Evolutionary Anthropology
Подготовленный к анализу образец отложений

Затем команда занялась поиском в образцах непосредственно ДНК гоминин. «Мы подозревали, что в большинстве наших образцов будет слишком много ДНК млекопитающих, чтобы обнаружить следы человеческой ДНК, — рассказывает доктор Вивиан Слон, ведущий автор исследования. — Так что мы сменили стратегию и нацелились на конкретно фрагменты ДНК, принадлежащей человеку». Исследователи разработали молекулярный «крюк» из современной ДНК человека, с помощью которого «выловили» последовательности, наиболее похожие на него. Они беспокоились, что ДНК гоминин будет настолько скудной, что ее не удастся обнаружить. «У меня отвисла челюсть», — описывает свои эмоции в момент нахождения ДНК неандертальцев Слон. Достаточное количество ДНК гоминин для дальнейшего анализа удалось выделить из девяти образцов. Восемь из них содержали митохондриальную ДНК одного или нескольких неандертальцев, а один — ДНК денисовского человека.

«Это действительно революционный подход. Если все действительно так круто, как сообщается в статье, то палеоантропологов в ближайшем будущем должно ждать много открытий, — делится с «Газетой.Ru» впечатлениями Александр Соколов, популяризатор науки и главный редактор портала «Антропогенез.ру».

— Вообще-то технология появилась не вчера — это то, что называется метагеномный анализ: когда берут некий образец из окружающей среды и выделяют из него всю ДНК, какую найдут. Например, из воды в озере, или из донных отложений, или из почвы. В таком «метагеноме» могут быть фрагменты ДНК тысяч живых существ — в первую очередь микроорганизмов, но не только. С помощью специально разработанных процедур специалисты определяют, кому принадлежали эти «кусочки кода».

«Извлекая ДНК гоминин из отложений, мы можем получить информацию о присутствии групп гоминин в местах, где это нельзя было обнаружить другими способами, — отмечает генетик Сванте Паабо. — Это показывает, что ДНК-анализ отложений — очень полезная археологическая процедура, которая может в будущем стать общераспространенной практикой».

ДНК удалось выделить даже из образцов, которые годами хранились при комнатной температуре. Анализ этих и других, более свежих, образцов позволит значительно углубить имеющиеся знания об эволюции человека.

«Недавно так поступили с зубным камнем неандертальцев — и узнали, каких животных и какие растения те ели десятки тысяч лет назад, — рассказывает Соколов. — А вот теперь пошли еще дальше.

Что дает такой подход? Возможность изучать памятники, на которых человеческих останков вообще нет. А ведь таких памятников большинство!

Например, на Русской равнине много стоянок среднего палеолита, но человеческих останков почти нет. Поэтому, строго говоря, мы не знаем, что за люди это были. Вероятно, неандертальцы — а вдруг нет? Новый подход позволит ответить на этот вопрос».