Matthias Meyer z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maksa Plancka w Lipsku i kierowany przez niego zespół przesunął możliwości odtwarzania kopalnego DNA o ponad 200 tys. lat. Nową metodą uzyskał niemal kompletną sekwencję genomu praczłowieka sprzed 400 tys. lat.
Kość do kości
Próbka pochodziła z jaskini Sima de los Huesos w Sierra de Atapuerca w północnej Hiszpanii. Tak dawny materiał genetyczny można było dotąd uzyskać jedynie z tkanek zakonserwowanych w wiecznej zmarzlinie.
Wyniki badań naukowcy publikują w dzisiejszym wydaniu magazynu „Nature". Specjaliści z Niemiec dowiedli też, że ludzie żyjący 400 tys. lat temu na Półwyspie Iberyjskim mają wspólnego przodka z praludźmi z jaskini Denisowa w Azji, krewniakami neandertalczyków.
Jaskinia Sima de los Huesos przyniosła największą na świecie kolekcję skamieniałych szczątków praludzi żyjących w średnim plejstocenie (ok. 781–126 tys. lat temu). Z jaskini udało się wydobyć fragmenty 28 szkieletów, które zostały skrupulatnie poskładane. Od ponad 20 lat zajmuje się tym hiszpański zespół paleontologów kierowany przez Juana-Luisa Arsuagę, dyrektora Centrum Badań Ewolucji i Zachowania Człowieka w Madrycie. Szkielety z jaskini naukowcy zaliczyli do gatunku Homo heidelbergensis. Niektóre charakterystyczne cechy szkieletów tych praludzi są zbliżone do neandertalskich.
Meyer i jego zespół opracowali technikę, która pozwala na sekwencjonowanie bardzo zdegradowanego materiału genetycznego ze skamieniałych kości. Badacze z Niemiec po raz pierwszy zastosowali tę technikę do odtworzenia genomu kopalnego niedźwiedzia jaskiniowego.
Kiedy to się udało, naukowcy sproszkowali dwa gramy kości udowej człowieka z jaskini. Uzyskali materiał genetyczny i odtworzyli sekwencję mitochondrialnego DNA.
To część genomu, która dziedziczona jest od strony matki. Badacze porównali je z profilem genetycznym odtworzonym wcześniej z kości neandertalczyków, ludzi z jaskini Denisowa, ludzi współczesnych i małp człekokształtnych.
Azjatycki krewniak
– Nasza metoda dowodzi, że możemy teraz odtworzyć DNA ludzkich przodków, które mają setki tysięcy lat – powiedział Svante Pääbo, dyrektor departamentu genetyki w Instytucie Maksa Plancka. – To jest niezwykle ekscytujące.
Na podstawie profilu genetycznego naukowcy potwierdzili, że praczłowiek z jaskini Sima de los Huesos miał wspólnego przodka z ludźmi z jaskini Denisowa w górach Ałtaju na Syberii.
DNA tych krewniaków współczesnych ludzi odczytał ten sam zespół naukowców. Badacze na podstawie jednej z kości palców ręki odtworzyli 99 proc. genomu jednego przedstawiciela gatunku – kilkunastoletniej dziewczyny. Wyniki opublikowane zostały w 2012 roku na łamach magazynu „Science".
Na podstawie badań genetycznych naukowcy stwierdzili, że dziewczyna zmarła 80 tys. lat temu. Teraz badacze ustalili, że drogi ewolucyjne praludzi z Azji i Europy rozeszły się ok. 700 tys. lat temu.
– Fakt, że mitochondrialne DNA praczłowieka z Sima de los Huesos wskazuje na wspólnego przodka z ludźmi z jaskini Densowa, a nie z neandertalczykami, jest zaskoczeniem – powiedział Matthias Meyer. – Bo cechy szkieletu wskazują raczej na neandertalczyka.
Zwrot w badaniach
Biorąc pod uwagę czas, kiedy żyli ludzie z hiszpańskiej jaskini, i cechy neandertalskie w ich szkieletach, naukowcy uznali, że byli prawdopodobnie spokrewnieni z przodkami nie tylko ludzi z jaskini Denisowa, ale także neandertalczyków. Nie wykluczyli też możliwości, że przepływające geny pochodziły od jeszcze innej, nieznanej dotąd grupy przodków praludzi.
– To nieoczekiwany zwrot w badaniach historii ewolucji praludzi – powiedział Juan-Luis Arsuaga. – Mam nadzieję, że dalsze badania pomogą wyjaśnić szczegółowe genetyczne relacje praludzi z hiszpańskiej jaskini z neandertalczykami i denisowianami. Naukowcy skoncentrują się na analizie materiału genetycznego ze szkieletów jaskini, a także spróbują odtworzyć sekwencje DNA jądrowego.
