Мир до нас: Новый взгляд на происхождение человека - Том Хайэм

Но в таком случае как же нам добыть эту информацию?

Ответ предложила группа израильских ученых: необходимо анализировать опосредованные данные о метилировании{133}. Для этого нужно выявить отличия в химическом составе нуклеотидного основания цитозина, образовавшиеся с течением времени. В главе 5 мы кратко упомянули о том, что цитозин со временем преобразуется в урацил (этот процесс называется дезаминированием{134}) и что это явление используется для выделения фрагментов действительно древней ДНК. Цитозин, задействованный в этом процессе, является неметилированным, то есть не имеет присоединенной метильной группы. А вот метилированный цитозин, распадаясь, превращается не в урацил, а в тимин. Поэтому те позиции генома, в которых находился цитозин, метилированный до смерти и разложения организма, должны содержать больше тимина, чем неметилированные позиции. Из этого можно сделать вывод, что переход Ц→Т служит опосредованным признаком метилирования в образцах древней ДНК.

Чтобы проверить потенциал своего метода, израильские ученые сначала изучили закономерности метилирования в геноме шимпанзе, сравнив фенотипы, предсказанные на основе так называемых карт метилирования, с реальным внешним видом шимпанзе. Они также испытали свой метод в приложении к неандертальцам, сопоставив их внешний вид с «Онтологией фенотипа человека» – базой данных генов, отключение или отсутствие которых вызывает перемены в анатомии. Первые испытания показали, что таким способом можно реконструировать отдельные физические особенности в обеих группах с точностью более 85 %{135}. Это весьма обнадеживало.

Далее ученые приступили к анализу соответствующих карт метилирования у денисовцев. Они сосредоточились на участках, которые содержат гены, отвечающие за определенные черты, и уделили особое внимание областям, прямо указывающим на конкретные признаки, характерные, скажем, для неандертальцев или, напротив, для «современных» людей. Так, путем сопоставления они создали изображение возможного облика денисовского человека.

Ну и как же могли выглядеть денисовцы?

Общей с неандертальцами была признана 21 черта внешности. В частности, исследователи предсказали в качестве одной из них низкий череп. Вероятно, для денисовцев были также характерны широкий таз, массивная нижняя челюсть, довольно плоский лоб и большая грудная клетка.

Некоторые из черт специфичны для денисовцев. К их числу относятся значительная протрузия лица (выступающая нижняя челюсть), крупные лопатки, удлиненная зубная дуга, увеличенный мыщелок нижней челюсти (выступ в верхней части челюстной кости, где она прикрепляется к черепу, прямо перед ухом) и широкое лицо. По-видимому, у денисовцев также были иными минеральная плотность костной ткани и время созревания скелета{136}.

Что интересно, в некоторых своих особенностях денисовцы, похоже, были ближе по морфологии к «современным» людям. Это касается преждевременной потери постоянных зубов и фронтальной ширины челюсти (что особенно любопытно, если вспомнить об очень крупных размерах моляра «Денисова 4», находившегося в задней части челюсти).

Наши попытки сравнить денисовские останки с другими останками гоминин из археологических раскопок в Восточной Азии не дали нам четкой картины, но они могут иметь значение в свете этих эпигенетических предсказаний. Большинство черт облика денисовцев были очень сходны с неандертальскими, однако в отдельных признаках они походили на «современных» людей; были также и те черты, которые делали денисовцев непохожими ни на тех ни на других.

Конечно, это всего лишь первая проба на пути к регулярному применению данного метода, и уже сейчас в нем выявлены недостатки. Один из них состоит в том, что полностью был исследован лишь один геном денисовского человека. Ученые смоделировали популяцию на основе единичного генома. Как сказал один из критиков метода, это все равно что отыскать окаменевшие останки Homo sapiens, принадлежавшие баскетболисту из НБА, и, исходя из них, утверждать, что все Homo sapiens были под два метра ростом. Это замечание хотя и остроумно, но не слишком справедливо, поскольку, как мы уже видели, ядерный геном несет в себе информацию не об одной особи, а о множестве, являясь отражением более широкой и глубокой популяционной истории. К тому же исследование сообщало только о направленности отличий, не давая их безусловного количественного описания. Но, как бы там ни было, в отсутствие более состоятельных костных останков денисовцев этот опыт также оказался существенным и впечатляющим шагом вперед.

Авторам удалось создать художественную интерпретацию научной реконструкции и показать нам, как могли выглядеть денисовцы. Зачастую художники изображают первобытных людей, руководствуясь скорее умозрительными, нежели научными представлениями, но только не в этом случае. Художница Мааян Харел работала с трехмерной реконструкцией, созданной на основе данных эпигенетического анализа, и воспроизвела по ней образ денисовской женщины. Глядя на этот портрет, я ощущаю ее близость к нам и вижу не столько наши различия, сколько сходство. И я благодарен художнице, чья работа позволила нам увидеть давным-давно исчезнувшую представительницу человеческого рода в виде живого человека, а не жалкой россыпи обломков костей.

Но что же говорит нам эпигенетика, когда мы применяем этот набирающий силу метод к некоторым образцам из Китая, например сюйчанским, которые предположительно являются останками денисовцев? Многообещающий вывод состоит в том, что у сюйчанского человека выявлены практически все признаки, позволяющие отождествить его с денисовцами, за исключением одного. Это означает, что найденные неподалеку от Сюйчана черепа, скорее всего, принадлежали денисовским людям.

Я уверен, что значение этого метода будет возрастать по мере обнаружения новых ископаемых останков денисовцев и развития нашего понимания функциональной основы и фенотипической экспрессии генов различных гоминин{137}. Определяющим условием здесь является «обнаружение новых ископаемых останков», я имею в виду достаточно крупные образцы, которые можно было бы исследовать эпигенетическими способами. Никогда прежде мы не испытывали столь насущной потребности в новых ископаемых останках людей. На протяжении почти всего последнего десятилетия многие из нас, ученых, трудящихся в сфере поздней эволюции человека, с нетерпением ждали любых открытий окаменелостей, которые могли бы предвещать появление нового денисовца, в особенности с новой стоянки или региона, и останков, которые были бы морфологически информативны.

И вдруг, совершенно неожиданно для всех, 1 мая 2019 г. Nature опубликовал статью о новой находке. Похоже, денисовца впервые удалось обнаружить вдали от Денисовой пещеры.

Однажды, в 1980 г., в священной пещере, находящейся на высоте 3280 м в Ганьсу, что на востоке Тибетского нагорья (Китай), молился монах. Собравшись уходить, он, по буддистскому обычаю, взял у себя из-под ног горсть земли – и вдруг ощутил в ладони что-то твердое. Он взглянул на предмет и сразу же понял, что это не камень, а часть челюсти, вроде бы походившей на человеческую. В карстовой пещере Байшия в Сяхэ накопилось немало костей животных, так что в находке не было ничего удивительного, однако именно эта кость привлекла внимание монаха (чье имя так и осталось неизвестным). Он решил отнести кость настоятелю монастыря, ныне покойному Шестому Живому Будде Гунтану. Тот, будучи высокообразованным человеком, понял потенциальную ценность находки и сохранил ее у себя дома.

Прошло десять с лишним лет. В 1990-х гг. в этих местах начал работать Гуанрон Дон, эколог из Университета Ланьчжоу. Общие знакомые представили его Живому Будде, который показал ученому интересную челюсть, найденную в Байшие. Гуанрон Дон согласился взять кость в университет и изучить, но, так как был перегружен работой, да и не являлся специалистом в области физической антропологии, не уделил ей должного внимания.

Лишь в 2016 г. двое других ученых, Фаху Чен из Института исследований Тибетского нагорья и археолог Донцзюй Чжан из Университета Ланьчжоу, прослышали о загадочной челюсти и вызвались установить, что же она собой представляет. Пытаясь выяснить, откуда кость могла попасть в карстовую пещеру Байшия, они беседовали с монахами, но никто из опрошенных не имел об этом ни малейшего понятия{138}. Положение начало понемногу проясняться лишь после того, как исследователи обратились за консультацией к Жан-Жаку Юблену, палеоантропологу из лейпцигского Института Макса Планка. Изучив фотографии образца из Сяхэ, Жан-Жак сразу понял его возможную значимость и отправился в Китай, чтобы увидеть находку своими глазами.

Челюсть была частично покрыта карбонатной коркой, не позволявшей как следует разглядеть поверхность кости. Воспользовавшись технологией микрокомпьютерной томографии, группа Жан-Жака сумела виртуально «очистить» кость и определить ее форму. Образец являл собой лишь половину сломанной челюсти, так что ученые создали ее полную трехмерную компьютерную реконструкцию, зеркально отразив имеющийся обломок (позднее я сам, используя программы трехмерного сканирования, смог распечатать модель на 3D-принтере, чтобы внимательно рассмотреть ее