Денисов человек. Неандертальцы, денисовцы и другие люди

(Человек из Денисовой пещеры (Denisova hominin)) — вероятно новый вид вымерших людей, известный по крайне фрагментарном материала, обнаруженном в Денисовой пещере. Это второй вид вымерших представителей гоминин, для которого стал известен полный митохондриальный и почти полный ядерный геномы, которые и позволили пролить свет на принадлежность этих останков. Вид жил около 40000 лет назад и имел ареал, пересекающийся по времени и месту с территориями населялись неандертальцами и современными людьми, однако их появление вызвано миграциями из Африки, отличными от переселений Homo erectus, неандертальцев и современных людей.

Открытие

Денисова пещера впервые была исследована в 1970-х годах российским палеонтологом Николаем Оводом, который искал остатки пещерных медведей но нашел первобытные орудия труда. В 2008 году Михаил Шуньков из Российской академии наук вместе с другими российскими археологами из Института археологии и этнографии Новосибирска исследовали пещеру. Они нашли кость пальцев руки несовершеннолетнего гоминины. Артефакты, в том числе браслет, которые были раскопаны в пещере на том же уровне были датированы с помощью радиоуглеродного анализа и изотопному анализу около 40 тис.рокив.до нашей эры. Продолжая раскопки ученые пришли к выводу, что деятельность первобытных людей в этой пещере была непрерывной и началась около 125 тыс.лет до нашей эры.

Ископаемые остатки

Было найдено всего три фрагмента: кость последней фаланги пальца руки ребенка (по результатам секвенирования оказалось, что это девочка), целый коренной зуб, принадлежавший молодой особи мужского пола (его размеры крайне велики по сравнению с другими Homo) и фаланга пальца ноги.

Геном

Команда ученых из Лейпцигского Института эволюционной антропологии общества Макса Планка под руководством шведского биолога Сванте Пяябо (Svante Pääbo) секвенировали ДНК, изъятую из фрагмента кости фаланги детского пальца, найденного в 2008 г.. Российскими археологами в Денисовой пещере на Алтае. Выяснилось, что митохондриальная ДНК этого образца отличается от мтДНК современного человека по 385 нуклеотидов, в то время как митохондриальная ДНК неандертальцев отличается от ДНК Homo sapiens по 202 нуклеотидов. Статью, посвященную этому открытию, было опубликовано в журнале Nature 24 марта 2010 Позже, когда были обработаны последовательности, связанные с ядерным геномом, оказалось, что Денисовская человек все же ближе к неандертальца, и их эволюционное расхождение произошло около 640 тыс. лет назад.

Возраст находок, обнаруженных в пещере в тех же самых слоях, был определен с помощью радиоуглеродного анализа в 40000 лет.

Геном Денисовский человек, прочитанный грубо в 2010 году, удалось видсеквенуваты «набело» (с 30-кратным покрытием) благодаря новым методам работы с древней ДНК. Анализ Денисовская генома подтвердил, что сапиенсы после своего выхода из Африки скрещивались с архаичным евразийским населением — неандертальцами и Денисовке. Исследование также показало, что Денисовке были малочисленной популяцией с крайне низким уровнем генетического разнообразия. Важнейшим результатом является составление подробного каталога генетических изменений, которые закрепились в сапиенсов после их отделения от совместных с Денисовке предков. Некоторые из этих изменений коснулись генов, влияющих на работу нейронов и развитие мозга. Это означает, что между психикой сапиенсов и денисовцев могли быть генетически обусловленные различия.

Найдены следы гибридизации Денисовского человека с Homo sapiens. В геноме меланезийцев обнаружено около 5% общих генов с прочитанным ядерным геномом Денисовский человек. В то же время общих генов у современного человека и неандертальца от 1% до 4% в разных популяциях (за исключением Африки, где неандертальские гены практически отсутствуют).

Ареал и гибридизация

Найдены следы гибридизации Денисовский человек с Homo sapiens (современным человеком). В геноме меланезийцев обнаружено около 5% загальниз генов с прочитанным ядерным геномом Денисовская человека.В то же время общих генов у современного человека и неандертальца от 1% до 4% в разных популяциях (за исключением коренных жителей Африки, в которых неандертальские гены отсутствуют).

Неандертальский «наследство» наиболее выражено в генах жителей Европы и Пакистана, Денисовского человека — у жителей юго-тихоокеанского региона, косвенно указывает на территориальное деление (ареал) этих видив.Не нельзя исключать, что уникальные языка папуасов Новой Гвинеи также связанные с наследием денисовцев.

Появление денисовцев в Азии вероятно вызвано миграциями из Африки, отличными от переселений Homo erectus, неандертальцев и современных людей. «Денисовцев выселились из Африки раньше человека, от Индонезии пришли к Янцзы и возможно поднялись по течению вверх», — говорит академик В. В. Иванов.

В 2013 году антропологи объявили о том, что в древности Денисовке самостоятельно пересекли линию Уоллеса. К такому выводу они пришли, проанализировав данные по наличию в геноме населения юго-восточной Азии следов генома Денисовский человек

Согласно ДНК-исследованию 2013 года, Денисовке рядом с неандертальцами передали часть генома современным людям; также установлено, что неандертальцы скрещивались с анатомически современными людьми и денисивцямы, анатомически современные люди — с денисивцямы, кроме того, Денисовке скрещивались с каким четвертым, ранее неизвестным видом людей.

Археологические находки

Ближе к одиннадцатому слоя Денисовой пещеры были найдены миниатюрные каменные иглы из костей птиц с просверленным ушком, бусины из скорлупы страусиного яйца, бусы из зубов животных, подвески из ракушек, украшения из поделочного камня. Женский браслет, обнаруженный в пещере, был сделан из достаточно хрупкого камня хлоритолита, ближайшие выходы пород которого зафиксированы на Рудном Алтае на границе с Казахстаном в двухстах километрах отсюда. Для обработки камня применялись приемы, совершенно нетипичные для ранней стадии верхнего палеолита: станковая сверления, внутренняя расточка, шлифовка и полировка. Набор технических приемов, применявшихся денисивцями более 45000 лет назад, у людей современного вида типичный для гораздо более поздней эпохи — бронзового века.

Более 20 археологических культурных слоев Денисовой пещеры хранят древнейшую историю Северной Азии - от раннего палеолита до Средневековья

Мы ехали долго, оставляя позади сотни километров: важный археологический объект находится вдалеке от крупных населенных пунктов и хороших дорог. Последняя часть пути вообще шла по горному серпантину. Но какими бы уставшими мы ни были к концу путешествия, наградой нам стала невероятная красота Алтая - гор, бурлящих рек и огромного неба. И, конечно, воздух, вобравший в себя запах кедровых орехов, смолы и меда. Мы преодолели эти расстояния, чтобы своими глазами увидеть уникальный артефакт - самую древнюю костяную иглу, которую недавно нашли в Денисовой пещере ученые из Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН, и расспросить о ней директора института доктора исторических наук Михаила Васильевича Шунькова .

Конечно, разговор не ограничился обсуждением важной находки - люди, живущие в этих краях, мыслят иными категориями, они не боятся ставить глобальные вопросы и кропотливо, год за годом, искать на них ответы.

- Михаил Васильевич, поводом для нашего приезда стала самая древняя игла, о которой сейчас все говорят .

Найденная игла - самое древнее и самое крупное изделие подобного рода, известное в мировой археологии на сегодня. Эта находка говорит о том, что культура древних обитателей Денисовой пещеры находилась на достаточно высоком уровне развития и не уступала ни в чем культуре Ноmo sapiens.

- А когда была обнаружена Денисова пещера? И почему именно она стала предметом археологических исследований?

Как археологический объект эта пещера была открыта в 1977 г., когда академик Алексей Павлович Окладников направил сюда небольшой отряд. Конечно, и до этого пещера была известна. Ее даже описал художник Н.К. Рерих, когда с женой и сыном путешествовал в 1926 г. по Алтаю. Но и другие экспедиции конца XIX - начала XX вв. посещали эту пещеру. В основном здесь работали ученые из Томского университета. После образования первого сибирского университета Алтай начали активно исследовать географыи геологи - В.В. Сапожников, ректор Томского университета, братья Б.В. и М.В. Троновы. Они изучали Алтай комплексно, в том числе и пещеры. то есть она в науке была известна давно.

Надо отметить, пещеры - один из самых сложных археологических объектов. Для того чтобы в них проводить исследования, нужен особый подход. В 1977 г. А.П. Окладников, первый директор нашего института, организовал сюда небольшую экспедицию во главе с палеонтологом Н.Д. Оводовым. Это один из старейших сотрудников нашего института. Он сейчас жив, здоров и плодотворно работает. Николай Дмитриевич заложил два шурфа. И одним шурфом прошел в центре пещеры все отложения. Выяснилось, что пещера содержит много культурных напластований первобытного человека различных эпох. Стало понятно, что открыт новый, очень интересный объект. Но не сразу стало понятно, что это всерьез, надолго и требует большой организационной работы.

- То есть постоянные раскопки начались не сразу?

Планомерные раскопки начались в 1982 г. Сначала под руководством академика В.И. Молодина была вскрыта верхняя часть пещерных отложений, голоценовая толща, то есть те культурные слои, которые не старше 10 тыс. лет. Это область интересов Вячеслава Ивановича - Средневековье, ранний железный век, эпоха бронзы и неолит. После этого начались раскопки нижележащих горизонтов, которые уже древнее 10 тыс. лет. И они продолжаются до сих пор. Основное внимание у нас сосредоточено на древнейшем этапе человеческой истории - эпохе палеолита. Раскопки показали, что хронологический период, который мы изучаем в пещере, - от 280 тыс. до 10 тыс. лет.

- Вы говорили, что вокруг есть еще и другие пещеры. Почему раскопки сосредоточены именно здесь?

Денисова пещера - уникальный объект в отечественной археологии, второго такого в России и вообще на территории всего постсоветского пространства нет. Здесь собраны культуры в интервале от ранней стадии среднего палеолита до Средневековья. Очень важно, что на одном памятнике, в одном геологическом разрезе мы можем проследить эволюцию культур, переход от одной стадии к другой.

- С каким периодом связаны находки, которые все называют сенсационными?

Не люблю этого слова, но, наверное, иначе их не назовешь. Эти находки связаны с переходом от эпохи среднего палеолита, эпохи неандертальцев, к верхнему палеолиту, который традиционно ассоциируется с человеком современного анатомического облика - Ноmo Sapiens. В Денисовой пещере раскопки ведутся уже больше 25 лет. И всегда самый большой интерес привлекали находки из средней части пещерного разреза. В нашей номенклатуре это стратиграфический слой 11. Это слой, который характеризует новый этап в истории человечества - начало верхнего палеолита. К нему всегда было особое внимание археологов, потому что это смена культур. С культурой начальной стадии верхнего палеолита связано становление человека современного физического облика. Всегда считалось, что неандерталец был носителем культуры мустье (среднего палеолита). Затем пришел Ноmo Sapiens, принес новую культуру верхнего палеолита. И с этого времени началась история человека современного физического облика. Человек начал не только изготавливать орудия из камня, но и широко использовать кость. Появились погребения, первобытное искусство, наскальная живопись и т.д.

- Кстати, в Денисовой пещере есть наскальная живопись?

К сожалению, нет. На территории России известны только две пещеры на Южном Урале - Капова (Шульган-Таш) и Игнатьевская , где обнаружена живописная деятельность первобытного человека. Европейцы традиционно считали, что центр древнейшей «цивилизации» - юго-западная Франция и север Испании, потому что там обнаружена наскальная живопись, а это высшее творческое и интеллектуальное достижение первобытного человека. У нас на Алтае палеолитической наскальной живописи не обнаружено, но культура начала верхнего палеолита, запечатленная прежде всего в каменных орудиях, достаточно наглядно представлена не только в Денисовой пещере, но и в памятниках открытого типа, которые найдены в окрестностях Денисовой пещеры, в долине реки Ануй. Кроме пещеры мы здесь исследуем еще и другие объекты, менее известные, но не менее значимые для нас. Там были найдены наборы каменных орудий, которые по своему облику очень близки к каменным орудиям, характерным для памятников Западной Европы начала верхнего палеолита. Это так называемая ориньякская культура в Европе. Ориньякоидные формы орудий были обнаружены и здесь, на Алтае. Возникла интересная проблема - корреляция наших сибирских, алтайских материалов и западноевропейских, а также палеолитических изделий из Передней Азии и с Ближнего Востока. Очень много аналогий и параллелей и в каменных орудиях, и в различных украшениях.

- Ученые по-прежнему считают, что Ноmo Sapiens появился в Африке, а потом стал заселять Европу?

Ноmo Sapiens пришел в Европу из Африки, где он сформировался около 200 тыс. лет назад. В хронологическом интервале 80-60 тыс. лет назад он проник на Ближний Восток, потом стал заселять Европу. Принес с собой новую культуру. Но не было точно установлено место, где зародилась эта культура. Были проведены определенные параллели с Передней Азией, с Загросом, на территории Ирака и Ирана. Там в пещерах были найдены наиболее древние орудия ориньякского типа. Но потом в ходе наших исследований выяснилось, что находки начальной стадии верхнего палеолита из Денисовой пещеры по возрасту не уступают европейским, а могут быть и древнее европейских... И тут возникла интрига: культурные проявления, которые мы зафиксировали на Алтае, датированы возрастом около 50 тыс. лет. Это почти на 10 тыс. лет древнее, чем в Западной Европе. Действительно, у нас своеобразная культура, продвинутая в технологическом и когнитивном плане. Найдены различные украшения из зубов животных, из скорлупы яиц страуса. Этот материал импортировался к нам из Монголии или с Забайкалья. Это тоже характерная черта поведения человека современного физического облика. Мы и представить себе не могли, что находки последних лет настолько изменят всю эту картину. В 2008 г. мы обнаружили в Денисовой пещере фалангу пальца девочки . Теперь она широко известна, даже знаменита. Научный руководитель нашего института академик Анатолий Пантелеевич Деревянко отправил эту фалангу известному палеогенетику профессору Сванте Паабо в Институт эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге. И был получен очень интересный результат. Во-первых, выяснилось, что антропологические остатки из Денисовой пещеры обладают исключительно хорошей сохранностью в палеогенетическом плане. Во-вторых, секвенированный геном из этого образца показал, что он принадлежит не неандертальцу и не Ноmo Sapiens, а совершенно новой древней популяции, ранее науке неизвестной.

- Это было потрясение?

Конечно, потрясение, даже шок. Мы могли предположить что угодно, но только не то, что у нас на Алтае обитал какой-то особый вид гоминина. Или подвид - это особый вопрос. Пусть его решают антропологи, мы внимательно их выслушаем и сделаем свои выводы. Но то, что это совершенно новая, неизвестная науке древняя популяция, - это стало очевидно. И тогда многие вещи встали на свои места. Как археологи мы видели, что по своим проявлениям эта культура должна принадлежать Ноmo Sapiens.

- Вы имеете в виду какие-то конкретные находки?

Мы тогда нашли браслет из хлоритолита. Это редкий камень, причем не местный. Установлено его местонахождение - Рудный Алтай, 250 км к западу от Денисовой пещеры. Камень не просто красивый, в зависимости от освещения он меняет свою окраску. Это явно эксклюзивное изделие, которое принадлежало человеку с определенным статусом в обществе. Трасологическое изучение показало, что украшение было составным, в нем было сделано отверстие. Мы предположили, что на кожаном ремешке к нему крепилось колечко. Через два года наша гипотеза подтвердилась - мы нашли мраморное кольцо. Но самое главное - технические приемы, которые применялись при изготовлении этих предметов. За основу бралась галька и шлифовалась. Ей придавалась плоская форма. Затем посередине высверливалось отверстие. Затем оно инструментом типа рашпиля расширялось. И образовывался предмет в форме кольца или браслета. Затем он полировался и т.д. В комплексе все эти приемы, применяемые древним человеком, известны науке с конца эпохи верхнего палеолита - не старше 20 тыс. лет. А массовое их применение - это уже эпоха неолита, после 8 тыс. лет. Браслет и кольцо обнаружены в слое, который древнее 40 тыс. лет. Сейчас он датирован между 40 и 50 тыс. лет. Сначала мы думали, что это дело рук Ноmo Sapiens, который уже обладал достаточно сложными технологиями. Кроме того, были найдены костяные иглы с ушком. А в этом году мы обнаружили иглу длиной около 8 см. Аналога ей нет. По своим размерам она в два раза превосходит подобные изделия, известные не только у нас, но и на других памятниках начала верхнего палеолита. Дело ведь не в том, что мы нашли самую большую по размеру иглу, а в применении продвинутой технологии. Повторю: этот человек не уступал в своих навыках Ноmo Sapiens - вот что важно.

- Но при этом он не был Ноmo Sapiens?

Оказалось, это совершенно новая популяция, которую с легкой руки А.П. Деревянко назвали Ноmo sapiens altatensis (человек разумный алтайский). Или по месту обнаружения - денисовский человек, денисовец. Так же как неандерталец получил свое название по долине Неандерталь. Название достаточно прочно утвердилось и в научной литературе, и в популярной, и в массмедиа. Сейчас мы уже точно знаем, что денисовский человек обитал в пещере достаточно продолжительное время. Мы можем абсолютно уверенно говорить, что культура человека верхнего палеолита не была привнесена на юг Сибири из Африки, Европы или с других территорий. Она сформировалась на местной основе.

В чем важность единого разреза - под слоем 11 с остатками раннего верхнего палеолита, где были найдены браслет, костяные иглы, различные украшения, ориньякоидные каменные орудия, залегает толща культурных слоев эпохи среднего палеолита. И мы традиционно считали, что они должны принадлежать неандертальцам. Но сейчас мы точно знаем, что носителем этой среднепалеолитической культуры был денисовец.

Еще в 80-е гг. прошлого века в Денисовой пещере был обнаружен зуб из нижнего культурного слоя 22 ранней стадии среднего палеолита. Антропологи, которые с ним работали, в том числе и наш выдающийся ученый Валерий Павлович Алексеев, детально изучили этот зуб, но не могли однозначно определить, кому он принадлежал. У него сочетались морфологические черты и Ноmo Sapiens, и неандертальца. Как теперь показал палеогенетический анализ, этот зуб принадлежит денисовцу. А у денисовца очень интересная морфология. Несмотря на продвинутую культуру, в плане физической антропологии его останки достаточно архаичны и имеют общие черты как с неандертальцами, так и даже с более древними формами. Мы можем говорить, что здесь, на Алтае, в Денисовой пещере на протяжении многих десятков тысяч лет, начиная с эпохи среднего палеолита, как минимум 280 тыс. лет шли эволюция денисовцев и постепенное становление культуры верхнего палеолита. То есть можно утверждать, что Алтай - один из центров формирования культуры человека современного физического облика.

- А откуда взялись общие черты с неандертальцами?

Палеогенетический анализ показал, что денисовцы тесно контактировали с неандертальцами. Сегодня на Алтае и в Денисовой пещере, и в пещере Окладникова, которая находится в 100 км севернее, и в пещере Чагырской, которая находится в 200 км на северо-запад от Денисовой пещеры, обнаружены останки неандертальцев этого же периода. Это самый восточный район обитания неандертальцев. Палеогенетический анализ показал, что денисовцы и неандертальцы вступали в близкие отношения, происходил обмен генным материалом, так называемый инбридинг. Конечно, генеральная роль в формировании человека современного физического облика принадлежит африканскому Ноmo Sapiens. Но сейчас точно известно, что евразийское современное население в своем геноме имеет от 2 до 4% генома неандертальцев, а современные жители Южного полушария - коренное население Австралии, островов Меланезии и Филиппин - несут 3-6% генома денисовцев, то есть и неандерталец, и денисовец внесли свой вклад в формирование человека современного физического облика. И многие ученые говорят, что, если бы не было этого инбридинга, современное человечество обладало бы менее сильным иммунитетом, чем сейчас.

- То есть произошел естественный отбор?

В эволюции человека это сыграло определенную роль. История неандертальцев здесь тоже очень интересна. Если культурные, генетические и биологические корни денисовцев имеют автохтонную основу, то неандертальцы на Алтае были пришельцами. Скорее всего, они пришли сюда приблизительно 60-50 тыс. лет назад. До этого восточной границей распространения неандертальцев была Средняя Азия, территория современного Узбекистана. Об этом свидетельствует, в частности, знаменитая находка конца 1930-х гг. молодого тогда еще исследователя А.П. Окладникова - остатки скелета подростка в пещере Тешик-Таш. Когда Ноmo Sapiens осваивал территорию Евразии и продвигался с Ближнего Востока, возможно, он вытеснил неандертальцев с территории западной части Центральной Азии. И они мигрировали в восточном направлении на Алтай. Здесь они встретились с местным населением - денисовцами.

- А кто нашел эту иглу?

Мне часто задают этот вопрос. Я вам так скажу: было бы неправильно и несправедливо выделять конкретного человека. Мы знаем, кто ее нашел, - это замечательный специалист. Но на участке раскопа, где была сделана эта беспрецедентная находка, работали два наших молодых научных сотрудника, две очаровательные девушки. Одна из них и нашла эту иглу. И хвалить одного в ущерб другому - неблагородное дело. У нас работает большая команда, и это результат нашего общего труда.

- Теперь подробнее про саму иглу, пожалуйста.

Во-первых, она демонстрирует достаточно высокие технологические навыки денисовцев, носителей этой культуры. Во-вторых, она свидетельствует о навыках шитья одежды и изготовления обуви. Она сделана, скорее всего, из кости крупной птицы, размера лебедя, а может быть, из так называемой грифельной косточки конечности копытных. Это покажут дальнейшие лабораторные исследования находки. Подобные иглы с ушком были найдены и в Денисовой пещере, и на других памятниках Европы. Но такого размера, около 8 см, костяная игла обнаружена впервые. Сейчас можно сказать, что это, видимо, древнейшее подобное изделие, известное на сегодня в археологии. Она была найдена в отложениях возрастом около 50 тыс. лет в полной целости и сохранности. Это очень важно, поскольку свидетельствует не только о совершенстве приемов ее изготовления, но также о достаточно высоком уровне технологии раскопок, которые мы ведем в Денисовой пещере и на других алтайских памятниках.

То есть современная методика наших раскопок гарантирует максимальную сохранность древних артефактов. В лабораториях нашего института мы проведем комплексное изучение иглы и других находок. Извлечем максимум возможной информации. В конце полевого сезона к нам в экспедицию приезжал Томас Хайем, руководитель лаборатории радиоуглеродного датирования Оксфордского университета. Он взял образцы для определения более точного возраста этой находки.

- Каков путь найденного артефакта от пещеры до лаборатории?

Любая находка обязательно проходит тщательный комплексный анализ. Все артефакты и костные останки, обнаруженные в культурном слое пещеры, сначала фиксируются на месте, фотографируются, описываются, наносятся на план. Затем весь вскрытый грунт поступает на берег реки, где промывается. Потом промытый субстрат нужно просушить, просеять по фракциям, перебрать мелкую фракцию, извлечь из нее микроматериал. Потом весь материал отправляется для первичного определения на стол к специалистам. Многие образцы специально пакуются для дальнейшей лабораторной обработки. Мы их посылаем во многие институты РАН и ведущие зарубежные центры. При этом расположение любой новой находки в пещере может быть скоррелировано с находками прошлых лет. Для этого у нас есть ЗD-модель пещеры, которую сделали сотрудники Института истории естествознания РАН под руководством известного космонавта и писателя Ю.М. Батурина

Вам, очевидно, приходится сотрудничать с большим количеством специалистов из самых разных областей знания.

Конечно, мы стараемся привлекать самых разных специалистов и, что важно, всегда находим отклик с их стороны. С археологами работают Институт ядерной физики, Институт геофизики, Институт геологии, Институт цитологии и генетики - это ведущие институты Сибирского отделения РАН. Не хочу говорить банальные слова, но действительно только междисциплинарный подход дает серьезные научные результаты.

- Вы теперь директор Института археологии и этнографии СО РАН. Какие задачи считаете главными?

Я только год назад сменил на этом посту А.П. Деревянко. Анатолий Пантелеевич - научный руководитель нашего института, вдохновитель и организатор всех наших научных побед. У нас замечательная преемственность, талантливые молодые сотрудники. У нас отличная смена. Говорю об этом с удовольствием. Чем больше мы работаем в Денисовой пещере и на других археологических объектах, чем больше результатов получаем, тем больше встает перед нами новых задач. Их нужно решать на качественно новом научном уровне. Наша молодежь на это способна. Поэтому у нашего института, наших исследований есть будущее.

- Вы ждете еще каких-то важных находок в Денисовой пещере?

Ждем. При секвенировании генома денисовца наши коллеги палеогенетики установили наличие в нем до 17% генома пока не известного науке архаичного гоминина. Не исключено, что он вскоре будет обнаружен. Это очень интересная, я бы сказал, интригующая задача, которая поставлена и перед антропологами, и перед археологами. Задача нынешнего дня. В этом направлении сейчас и идет работа.

Беседовала Ольга Беленицкая. Журнал "В мире науки"

Природа человека, происхождение человека - это то, что волнует людей с самых древних времен. Существует много версий, теорий. Ученые ведут исследования, пытаются найти ответы на все вопросы. Прочитав статью, вы узнает еще об одном подвиде древних вымерших людей.

Денисовский человек, или денисовец, предположительно существовал в Солонешенском районе Алтайского края недалеко от Денисовой пещеры. Доказательства этому находили в разные периоды и в разных слоях пещеры.

На данный момент установлено всего лишь пять фрагментов, позволяющих говорить о денисовском человеке. Однако этих следов пока что недостаточно для того, чтобы восстановить его облик полностью. Тем не менее, найденных фрагментов достаточно для того, чтобы утверждать, что останки этого человека отличаются от останков Homo Sapiens, а также от останков неандертальца.

Денисова пещера

Данная пещера является наиболее популярной археологической памяткой, которой может похвалиться Алтай. Денисовский человек обитал именно здесь, в 250 километрах от города Бийска. Пещера довольно большая, площадью 270 м².

Она находится недалеко от населенных пунктов, принадлежит к горизонтальному типу, что привлекает большое количество туристов. Однако также здесь бывают и археологи, упорный труд которых все-таки привел к результату.

По итогам исследований, в нижних слоях пещеры, возраст которых составляет около 120 тысяч лет, были найдены каменные орудия и украшения, а также следы древнего человека, которого и назвали денисовским.

Фрагменты останков денисовского человека

В период существования советского государства были найдены три коренных зуба по размеру значительно больше, нежели зубы человека разумного. Согласно экспертизе, они принадлежали особи мужского пола молодого возраста. Также был найден фрагмент фаланги пальца, анализ данного элемента проводится до сих пор.

В более поздний период, уже в 2008 году был найден еще один элемент - кость фаланги пальца ребенка.

Геном денисовского человека

Найденный фрагмент в виде фаланги пальца денисовского человека был изучен командой ученых Лейпцигского института эволюционной антропологии. Проведенное исследование показало, что митохондриальная ДНК денисовского человека отличается от митохондриального ДНК человека разумного по 385 нуклеотидам. Стоит отметить, что геном неандертальца отличается от генома Homo Sapiens по 202 нуклеотидам.

Денисовский человек более близок к неандертальцу, нежели к человеку разумному. Также стоит отметить, что его гены были найдены у меланезийцев, а это позволяет говорить о массовом скрещивании людей в тот момент, когда меланезийцы вышли из Африки и мигрировали на юго-восток.

Потомки денисовского человека

Согласно проведенным исследованиям, денисовский человек отделился как подвид примерно 400-800 тысяч лет назад. Сегодня исследование найденных в фрагментов позволяет найти его гены у многих современных наций. К примеру, больше всего схожих элементов обнаруживается у жителей стран Юго-Восточной Азии и южной части Китая, несмотря на то, что найдены следы этих древних людей в Сибири.

Также было выяснено, что названный подвид вымерших людей, равно как и неандерталец, передал европейскому населению гены, отвечающие за иммунную систему. Благодаря этой находке также удалось сделать компьютерную модель, демонстрирующую путь миграции разных видов предков современных людей и места их встреч с денисовцами.

Ученые из Швеции считают, что найти следы денисовского человека можно, сопоставив найденные ДНК с ДНК современных людей.

После проведенного сравнения была получена информация как о сходстве денисовца с современным человеком, так и о совпадениях, найденных у неандертальца и денисовца. Также удалось выяснить, что гены денисовского человека содержатся в генотипах людей, принадлежащих к океанической и неафриканской популяциям.

Работа Гарвардской медицинской школы

По исследованиям Гарвардской медицинской школы, денисовцы значительно дальше от современных людей, нежели неандертальцы, хотя изначально их считали двоюродными братьями. Считалось, что неандертальцы и денисовцы в равной степени отличаются от человека разумного. Однако гарвардскому ученому Дэвиду Райху удалось это опровергнуть.

Тем не менее, сам ученый говорит, что такое различие может объясняться еще и тем, что денисовцы скрещивались с разными видами древних людей.

Точка зрения немецкого ученого Иоганнеса Краузе

Немецкий генетик Иоганнес Краузе из Тюбингенского университета считает, что игнорировать найденные фрагменты ни в коем случае нельзя. Вместе со своими коллегами ученый изучает геном денисовского человека на предмет присутствия следов интербридинга. Дело в том, что найденные зубы денисовца очень крупные для такого вида древнего человека. Создается впечатление, что непосредственным его предком был примитивный вид.

Как утверждает профессор, объяснить странность с зубами вполне может версия, что денисовцы скрещивались с архаическими версиями людей. Причем, по мнению профессора, скорее всего, это был уже известный нам вид, так как большинство из них не исследовалось на генном уровне.

Что говорят лондонские ученые?

Лондонский исследователь Крис Стрингер из музея в Великобритании полагает, что расселяясь по Европе и Западной Азии, вполне мог встретиться с денисовским человеком, что и привело к массовому скрещиванию. Также отличным вариантом может прямоходящий, так как он был распространен на многих территориях и мог повстречаться с денисовцами.

Конечно, решить данные споры можно при помощи обычного анализа ДНК всех этих видов, однако сделать это невозможно, так как они попросту не сохранились. Большинство гомининов обитало в жарких средах, а потому геном в их останках не сохранился, в отличие от останков неандертальцев и денисовцев, которые были найдены преимущественно в более суровых и холодных условиях.

Роль скрещивания в природе человека

На сегодняшний день уже известно множество видов и подвидов древних людей, являющихся нашими предками. При этом не стоит отрицать и того факта, что после того как вышли из Африки, они спаривались со множеством других видов. Вполне вероятно, что в будущем будут установлены еще какие-то интересные геномы.

На данный момент уже известно, что массовые скрещивания происходили постоянно, в том числе и с пока что неустановленными гомининами. Как утверждают многие ученые, заинтересованность другими видами возникла примерно 700 тысяч лет назад.

На основании проведенных исследований, можно сделать вывод, что в какой-то период времени эволюция человека разделилась на несколько линий, одна из которых привела впоследствии к денисовскому человеку, а из другой вышли более древние предки человека разумного и неандертальца. Также учеными установлено, что неандертальцы, денисовцы и другие виды Homo Sapiens какое-то время проживали на Алтае и скрещивались между собой. Кроме того, скрещивание происходило и с другими видами, которые встречались денисовцам в разные периоды времени и на разных территориях.

Жаль, что не сохранились ДНК других видов древних людей, иначе эту связь можно было бы проследить более четко. Однако современные науки о человеке не стоят на месте, и, возможно, скоро мы узнаем что-то новое о нашем происхождении.

Денисовцы - странные люди, о которых стало известно совсем недавно. Казалось бы, только-только обратили внимание на зуб, долгие годы лежавший в коробочке в Новосибирске, нашли фалангу пальца, расшифровали сначала митохондриальную, а вот уж, гляди, и ядерную ДНК. Ещё два года назад слова "денисовцы" в принципе не было, а генетики уверенно утверждали, что сапиенсы - чистокровные африканцы без малейшей примеси "местных", а сейчас наследие денисовцев, оказывается, исчисляется процентами генома!

Пространственное распределение специфических ""денисовских"" аллелей. Чем ""красней"", тем частота ""денисовских"" аллелей выше. Черные квадратики - источники образцов ДНК современных популяций. Иллюстрация из обсуждаемой статьи в PNAS

Началось с того, что "денисовские гены" были обнаружены у жителей Новой Гвинеи и острова Бугенвиль в Меланезии; почти сразу, приглядевшись, обнаружили их и у австралийских аборигенов (что до крайности логично). Было заявлено, что у других жителей планеты этих генов нет. Выходило, что восточные экваториалы "нахватались" денисовских генов по пути на новую родину где-то в Южной Азии, причём ещё до появления там людей, которые стали предками монголоидов. Но генетики, видимо, любят пересматривать свои хитрые расчёты. Две новые статьи "расширяют" денисовское влияние чуть ли не на половину населения планеты!

В начале октября "денисовские гены" (конечно, корректнее говорить о характерных для денисовцев последовательностях нуклеотидов, а не генах (гены и у шимпанзе те же самые), но, мы будем для простоты писать известное народу слово "гены") были выявлены в тридцати трёх популяциях Океании и Юго-Восточной Азии, в том числе у папуасов Новой Гвинеи, австралийских аборигенов (даже больше, чем у папуасов), полинезицев, фиджийцев, восточных индонезийцев с разных островов (включая жителей Флореса - не забываейте о хоббитах!), филиппинцев и у филиппинских аэта-маманва (чернокожих курчавоволосых пигмеев, не родственных африканским пигмеям). Намного меньше или совсем не оказалось "денисовских генов" у жителей Тайваня и Малайзии, западных индонезийцев (с Суматры и Калимантана), индийцев, андаманцев-онге и семангов-джехай из Малайзии. Последние две группы внешне очень похожи на филиппинских аэта - тоже низкорослые чернокожие курчавоволосые люди - и традиционно объединялись с ними в одну расу. Однако же, выходит, что примесь древних генов у них заметно разная. Впрочем, из таблиц, приведённых в статье, выходит, что всё же хоть и малая, но некая доля "денисовских генов" у андаманцев, семангов и даже некоторых тайваньцев, суматранцев и калимантанцев всё же может быть (можно её списать на генные потоки последующих времён, но можно считать и остатками гораздо большей древней примеси). Выходит, что смешение с денисовцами происходило не в Центральной, не в Южной и даже не в Юго-Восточной Азии, а в Восточной Индонезии (помните о хоббитах!!! :)))). В более северные районы примесь могла попасть позже вследствие генного дрейфа.

Вторая, только что опубликованная статья

ещё шире раскрывает нам глаза на денисовское наследие. "Денисовские гены" всего за месяц исследований уже перешагнули рубеж западной и восточной частей Индонезии и "добрались" не только до Юго-Восточной Азии, но даже до некоторых групп в Южной Америке! Более того, у народа йизу из Южного Китая "денисовских генов" оказалось больше, чем у меланезийцев Бугенвиля (хотя и чуть меньше, чем у новогвинейских папуасов)! Что это - выверты генного дрейфа или следствие извилистых миграций? Хитроумное жонглирование частотами генов привело к выводу, что вследствие генного дрейфа "денисовские гены" имеются даже у европейцев и негров Африки, причём забавно, что у французов их больше, чем, например, у русских и монголов, а у французских басков - меньше. Меньше всего денисовской примеси выявляется в западной Индии и Пакистане - Гималаи сделали своё дело; очень мало их и в Палестине. У жителей Северной Азии (Северного Китая, Японии, Монголии и Сибири) и индейцев Северной Америки (всего две группы - пима и майя, так что выводы крайне ненадёжные) "денисовской крови" практически не оказалось. Авторы исследования делают из этого тот вывод, что выделение предков сибиряков и индейцев произошло ещё до смешения с денисовцами. А ведь это выделение было сравнительно недавно - максимум 20-30 тысяч лет назад, а скорее всего - гораздо позже. Так что денисовцы бродили по Юго-Восточной Азии совсем недавно!

Интересно, что в двух группах Южной Америки (индейцы каритиана и колумбийцы - интересно, кто шёл под таким названием???) денисовской примеси гораздо больше, чем в группах Северной. Можно пытаться связать это с давно предполагавшейся экваториальной - меланезийской - примесью у южноамериканских индейцев (много рассуждалось о "меланезийскости" женщины из Лагоа-Санта в Бразилии), но вероятнее просто примесь от заселившихся совсем недавно жителей Южной Азии.

Сезон публичных лекций в ИЦиГ продолжается. И совсем недавно, на очередной из них, ведущий научный сотрудник межинститутского сектора молекулярной палеогенетики, к.б.н. Александр Пилипенко рассказал, что нового происходит в этой научной области.

На сегодня накоплен большой объем данных о предках человека, но по-прежнему вопросов у науки остается куда больше, чем уже полученных ответов. Известно, что колыбелью человечества является Африка, именно здесь формировались все ранние представители рода Homo. И, как минимум, дважды, еще до появления Homo sapiens, представители более ранних видов (формы Homo erectus) покидали этот континент и расселялись по планете.

Первая миграционная волна прошла около полутора миллионов лет назад, ее археологические памятники найдены по всей территории Азии и местами – в Европе. Вторая волна случилась примерно через миллион лет: тогда предки человека сумели продвинуться на север дальше и освоить заметную часть континентальной Европы.

На протяжении тысячелетий потомки этих «переселенцев» продолжали развиваться за пределами Африки, порождая новые разновидности предков современного человека. В частности, так на европейской территории появились неандертальцы, схожие процессы протекали и в Азии.

А затем, около 200 тысяч лет назад, на историческую сцену выходит, наконец, и человек современного анатомического типа – Homo sapiens. Есть две главных гипотезы того, как это происходило. Гипотеза недавнего африканского происхождения утверждает, что весь процесс протекал на территории Черного континента, покинув который, человек вытеснил другие формы гоминид, не смешиваясь с ними. Вторая – гипотеза мультирегионального происхождения – исходит из того, что шла параллельная эволюция разных групп гоминид, которая привела к формированию различных территориальных групп анатомически современного человека.

И тут к спорам антропологов и археологов подключились генетики. Данные первых генетических исследований были в пользу первой гипотезы. Но затем палеогенетикам удалось, секвенировав геном неандертальца, установить, что 1-3 % его генов имеют все современные люди. Иначе говоря, в каждом из нас есть немного от неандертальца. Что, конечно, стало весомым аргументом в пользу второй гипотезы. Весомым, но не окончательным, в силу чего она по-прежнему является гипотезой, а не точно установленным фактом.

– Самый полный геном неандертальца, который удалось извлечь на сегодня, был получен из кости знаменитой Денисовской пещеры, - напомнил Александр Пилипенко. – Хотя и были сомнения, является ли он типичным для всех неандертальцев или только для восточной группы.

В той же знаменитой уже пещере был обнаружен еще один вид доисторического человека – т.н. денисовский человек, чей геном ученым также удалось секвенировать. Вид оказался хоть и родственным неандертальцам, но все же вполне себе самостоятельным. И также внес свой вклад в генотип современного человека. Наиболее ярко он проявился у населения Океании (до 5-6 % генома).

Примерно так выглядели наши представления об эволюции человека два года назад, отметил докладчик и предложил рассмотреть, что же изменилось за это время. А произошло немало интересного.

Первое, что новые исследования поставили под сомнение, это дату возникновения анатомически современного человека. В прошлом году вышла статья про исследование геномов костных останков коренных африканских туземцев (в п.о. бушменов). Речь шла об относительно свежих находках, возраст которых не превышал 2000 лет. Но это секвенирование позволило «очистить» геном древнего человека от «евразийских примесей». А изучение этого «очищенного» генома в свою очередь позволяет ученым заметно перенести дату возникновения человека: с 200 до 300-350 тысяч лет тому назад. В том же году данные палеогенетиков подтвердили археологи независимой датировкой останков древнего человека (пяти особей) и их орудий труда, найденных в Марокко.

– Сегодня продолжается активное изучение массива останков древнего человека, найденных в первой половине ХХ века в Африке. Их было очень много, все они плохо датированы, да и технологии раскопок оставляло желать лучшего. Так что работы там предстоит еще много и она может дать интересные результаты, – резюмировал Пилипенко.

Не все так однозначно и с датой окончания «африканского детства» анатомически современного человека. В этот период его жизнь протекала исключительно на территории Африки. Долгое время считалось, что он завершился около 60 тысяч лет назад. Но еще в 1930-е годы на территории Израиля (в пещерах Скул и Кавзех) были раскопаны места стоянок древних людей. Найденные там останки датированы возрастом в 80-120 тысяч лет, что существенно древнее установленной границы миграции человека за пределы Африки. А несколько месяцев назад были озвучены результаты датировки останков, найденных на третьей стоянке, по соседству с первыми двумя. Их возраст составил и вовсе 180 тысяч лет. Причем принадлежность этих костей к виду Homo sapiens никем из ученых не оспаривалась. Дискуссия сейчас идет по другому поводу: жили ли люди в этой части Ближнего Востока на протяжении этих тысячелетий непрерывно (а значит, мы существенно переносим границу выхода человека из Африки), либо это были кратковременные случайные миграции, не меняющие картину в целом. К исследованию этих пещер подключились ученые Института археологии и этнографии СО РАН, у которых накоплен огромный опыт исследования памятников палеолита в Денисовской пещере и ее окрестностях.

Еще больший резонанс вызвали находки китайских археологических экспедиций. На территории своей страны они нашли памятник, относящийся к анатомически современным людям, возрастом 90-100 тысяч лет. Эта находка (в отличие от израильских) относительно долго считалась спорной. Но после проведения ряда независимых датировок китайцам удалось убедить в своей правоте, по крайней мере, журнал Science, где была опубликована соответствующая статья.

– Это может означать, что речь не идет о каких-то единичных выплесках людей на прилегающие территории, мы имеем дело с масштабной миграцией, которая докатилась до Юго-Восточной Азии, – отметил Александр Пилипенко.

В итоге, сейчас предлагается перейти к модели двух больших миграционных волн, первая была 80-120 тысяч лет, а вторая 30-60 тысяч лет назад. Первая шла исключительно на восток и привела к заселению Азии. Вторая волна затронула и азиатские, и европейские территории. Она же «принесла» нам гены неандертальцев.

Надо помнить, что описанные выше исследования не меняют существующую картину миграций Homo erectus, которые предшествовали этим волнам и, собственно, дали начало неандертальцам и денисовцам. В Европе дальнейшие события прошли, с эволюционной точки зрения, относительно скучно: тысячелетиями жили неандертальцы, особо не меняясь, а потом, примерно 40 тысяч лет назад, пришли предки современного человека и за пару тысяч лет полностью их вытеснили, успев в ходе процесса немного перемешаться.

В Азии все проходило несколько разнообразнее. И самая запутанная картина складывается в северной ее части, в частности, на Алтае, где в процессы взаимодействия кроманьонцев и неандертальцев активно включились и денисовцы. В частности, есть свидетельства совместного существования неандертальцев и денисовцев, но материальные следы человека современного типа появляются намного позже. Зато остались генетические следы взаимодействия всех трех видов. И вопрос времени прихода анатомически современного человека в Западную Сибирь (равно как и исчезновения из нее денисовцев с неандертальцами) остается открытым. Зато в Восточной Азии нет никаких свидетельств существования двух последних видов.

Тем временем исследования последних двух лет смогли отодвинуть временные рамки проживания предков человека в Денисовской пещере почти на 100 тысяч лет назад. Правда, остается вопрос, насколько непрерывным было обитание денисовцев в тех краях. Однако получается, что они могли взаимодействовать с обеими волнами миграции Homo sapiens, если те достигали Алтая в указанное время.

– К сожалению, нигде больше за пределами пещеры генетические останки денисовцев пока так и не найдены, а антропологические следы искать тяжело, так как мы плохо знаем их внешний облик, найдено слишком мало костных останков, – подчеркнул докладчик.

И это обстоятельство значительно осложняет процесс изучения этого вида древнего человека, путей его расселения и взаимодействия с другими гоминидами. Но наличие генов денисовцев в современных человеческих популяциях говорит о том, что такие процессы имели место быть. К примеру, именно их влиянием объясняют наличие генетических механизмов адаптации к условиям высокогорья у современных тибетцев.

Так что археологам и палеогенетикам предстоит проделать огромную работу, прежде чем мы получим целостную и непротиворечивую картину заселения человеком восточной части Евразии. Помочь в этом могут новые механизмы работы с полногеномными данными, которые создаются в настоящее время, которые направлены не столько на секвенирование древних геномов, сколько на более тщательный поиск и анализ их «следов» в геноме современных людей. Первые работы, основанные на таких новых алгоритмах, были опубликованы уже в этом году. И вновь эти результаты, отвечая на одни вопросы, задают еще больше новых, которые еще ждут своих исследователей.

Наталья Тимакова

В оформлении материала использованы иллюстрации, представленные на лекции А.С. Пилипенко