Тибетский денисовец

Михаил Гельфанд
«Троицкий вариант — Наука» №10(279), 21 мая 2019 года

Фрагмент челюсти денисовца с несколькими зубами, найденный в 1980 году буддистским монахом в карстовой пещере Байшия. Фото с сайта sciencedaily.com

Это должно было рано или поздно произойти, и это произошло.

До сих пор мы знали денисовцев — представителей третьей ветви Homo sapiens (две другие — неандертальцы и кроманьонцы, т. е. мы) — только по небольшим косточкам из Денисовой пещеры на Алтае: зубы, фаланги пальцев. К счастью, этого было достаточно, чтобы определить геномную последовательность; собственно говоря, по геному и выделили денисовцев в отдельную группу [1].

Денисовцы жили в этой пещере на протяжении как минимум сотни тысяч лет, перемежаясь и скрещиваясь с неандертальцами. Сенсацией прошлого года стал геном девочки, мама которой была неандерталкой, а папа — денисовцем [2]. Но, с другой стороны, фрагменты денисовского происхождения обнаружены в геномах австронезийцев (до 5% в индивидуальных геномах), восточных и южных азиатов и американских индейцев, причем скрещивания происходили неоднократно [3, 4]. Так, фрагменты от одной группы денисовцев были найдены только в геномах современных жителей Новой Гвинеи, причем по некоторым оценкам скрещивание случилось всего 15–30 тыс. лет назад (впрочем, эта датировка оспаривается) [5]. В любом случае это означает, что денисовцы жили не только на Алтае и в разных частях своего ареала встречались с предками современных людей, оставляя свой след в геномах многих этнических групп. Однако мы видели только эти следы и не видели самих денисовцев: костей нигде не было, хотя всё свидетельствует о том, что они должны обнаруживаться не только в Денисовой пещере.

Денисовские варианты некоторых генов оказались полезными для южных и восточных азиатов [6], инуитов Гренландии [7] и тибетцев. Практически у всех тибетцев имеется денисовский вариант гена EPAS1, полезный для жизни на большой высоте [8]; вообще, оказалось, что чем выше живет тибетец, тем больше у него в геноме денисовских и неандертальских фрагментов [9].

И, похоже, первыми жителями Тибетского плато как раз и были денисовцы [10]. Как уже бывало в исследованиях древней ДНК, археологическое открытие было сделано не на раскопках, а в музее. Кость — фрагмент челюсти с несколькими зубами — была найдена еще в 1980 году буддистским монахом в карстовой пещере Байшия и передана Шестому Живому Будде Гун-Тан, который, в свою очередь, отправил ее в университет Ланьчжоу [11]. Исследователи из этого университета Фаху Чэнь и Дунцзюй Чжан передали кость для исследования в Институт эволюционной антропологии Общества Макса Планка, в котором и открыли денисовцев девять лет назад [1]. ДНК не сохранилась, однако удалось выделить и исследовать белки из дентина, твердой ткани зуба, — в них нашлись варианты, характерные именно для денисовцев, а известняковая корка дала возможность определить ее возраст, 160 тыс. лет, что совпадает с возрастом самых старых костей из Денисовой пещеры и что существенно раньше, чем выход из Африки предков современных евроазиатов.

Чего ждать? Можно надеяться на денисовские кости с сохранившейся ДНК, то ли в раскопках, коль скоро теперь стало ясно, где можно искать, то ли в музейных образцах. Но сенсацией были бы геномы новых ветвей гоминид. На то, что они могут найтись, намекают фрагменты, унаследованные от неизвестных гоминид, в геномах тибетцев [9], индийцев и жителей Андаманских островов [12, 13] (однако есть сомнения [14]), пигмеев Центральной и Южной Африки [15, 16], да и самих денисовцев [13].

Литература
1. Reich D., ..., Pääbo S. Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia // Nature. 2010; 468(7327): 1053–60. DOI: 10.1038/nature09710.
2. Slon V., ..., Pääbo S. The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father // Nature. 2018; 561(7721): 113–116. DOI: 10.1038/s41586-018-0455-x.
3. Skov L., ..., Durbin R. Detecting archaic introgression using an unadmixed outgroup // PLoS Genet. 2018; 14(9): e1007641. DOI: 10.1371/journal.pgen.1 007 641.
4. Browning S. R., Browning B. L., Zhou Y., Tucci S., Akey J. M. Analysis of Human Sequence Data Reveals Two Pulses of Archaic Denisovan Admixture // Cell. 2018; 173(1): 53–61. e9. DOI: 10.1016/j.cell.2018.02.031.
5. Gibbons A. Moderns said to mate with late-surviving Denisovans // Science. 2019; 364(6435): 12–13. DOI: 10.1126/science.364.6435.12. (Our mysterious cousins — the Denisovans — may have mated with modern humans as recently as 15,000 years ago.)
6. Racimo F., Marnetto D., Huerta-Sánchez E. Signatures of Archaic Adaptive Introgression in Present-Day Human Populations // Mol. Biol. Evol. 2017; 34(2): 296–317. DOI: 10.1093/molbev/msw216.
7. Racimo F., ..., Nielsen R. Archaic Adaptive Introgression in TBX15/WARS2 // Mol. Biol. Evol. 2017; 34(3): 509–524. DOI: 10.1093/molbev/msw283.
8. Huerta-Sánchez E., ..., Nielsen R. Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA // Nature. 2014; 512(7513): 194–7. DOI: 10.1038/nature13408.
9. Lu D., ..., Xu S. Ancestral Origins and Genetic History of Tibetan Highlanders // Am. J. Hum. Genet. 2016; 99(3): 580–594. DOI: 10.1016/j.ajhg.2016.07.002.
10. Chen F., ..., Hublin J. J. A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau // Nature. 2019; 569(7756): 409–412. DOI: 10.1038/s41586-019-1139-x.
11. Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. First hominins on the Tibetan Plateau were Denisovans // Science Daily, 01.05.2019.
12. Mondal M., ..., Bertranpetit J. Genomic analysis of Andamanese provides insights into ancient human migration into Asia and adaptation // Nat. Genet. 2016; 48(9): 1066–70. DOI: 10.1038/ng.3621.
13. Mondal M., Bertranpetit J., Lao O. Approximate Bayesian computation with deep learning supports a third archaic introgression in Asia and Oceania // Nat. Commun. 2019; 10(1): 246. DOI: 10.1038/s41467-018-8 089-7.
14. Skoglund P., ..., Reich D. No evidence for unknown archaic ancestry in South Asia // Nat. Genet. 2018; 50(5): 632–633. DOI: 10.1038/s41588-018-0097-9.
15. Hammer M. F., Woerner A. E., Mendez F. L., Watkins J. C., Wall J. D. Genetic evidence for archaic admixture in Africa // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011; 108(37): 15123–8. DOI: 10.1073/pnas.1109300108.
16. Hsieh P., ..., Hammer M. F. Model-based analyses of whole-genome data reveal a complex evolutionary history involving archaic introgression in Central African Pygmies // Genome Res. 2016; 26(3): 291–300. DOI: 10.1101/gr.196 634.115.