Denisowianie dotarli na Tajwan. Nowe ustalenia dotyczące naszych wymarłych krewnych

Ponad 20 lat temu rybacy wyłowili z dna Cieśniny Tajwańskiej skamieniałą kość szczęki. Ponowne badania znaleziska, z wykorzystaniem najnowocześniejszych technologii wykazały, że kość należała do męskiego osobnika naszych wymarłych kuzynów – denisowian.

Dotychczas znalezionych szczątków deniosowian jest niewiele. Dlatego ustalenie, że znaleziony ponad dwie dekady temu fragment żuchwy należy do przedstawiciela denisowian, jest ważne i może pomóc w określeniu zasięgu geograficznego naszych wymarłych kuzynów. Skamieniałość rzuca też światło na ich cechy fizyczne i zdolność do adaptacji.

Wyniki oraz opis badań starożytnej żuchwy ukazał się na łamach pisma „Science” (DOI: 10.1126/science.ads3888).

Denisowianie

W 2008 roku w Denisowej Jaskimi w górach Ałtaj na Syberii znaleziono kość małego  palca. Sekwencjonowanie genetyczne skamieniałej kości ujawniło nową, wcześniej nieznaną grupę z rodzaju Homo. Przedstawiciele tej grupy zostali nazwani denisowianami, od miejsca, gdzie po raz pierwszy zostały odkryte ich szczątki. Dalsze badania w jaskini przyniosły kolejne odkrycia. Wśród tysięcy fragmentów kości zwierząt zalegających w jaskini, badacze znaleźli kilka zębów należących do przedstawicieli tej grupy.

Szczątki naszych przodków z Denisowej Jaskimi liczą sobie około 40 tys. lat i wraz z nimi znaleziono kamienne narzędzia czy skamieniałe resztki żywności. Wiadomo, że denisowianie krzyżowali się zarówno z neandertalczykami, jak i z Homo sapiens, zanim zniknęli z powierzchni Ziemi dziesiątki tysięcy lat temu. Geny obu wymarłych gatunków można znaleźć u współczesnego człowieka. Zwłaszcza wśród mieszkańców Azji Południowo-Wschodniej dziedzictwo genetyczne denisowian stanowi większą część genomu niż ślady genetyczne pozostawione przez neandertalczyków.

Dotychczasowe ustalenia na temat denisowian wskazują, że pojawili się oni w Denisowej Jaskini w okresie interglacjału i wykorzystali jej strategiczne położenie. Używali surowców znalezionych w osadach pobliskiej rzeki Anuj i polowali na roślinożerców, takich jak żubry, sarny i jelenie, gazele i suchaki stepowe, a nawet nosorożce włochate. Jak twierdzą badacze, podobny styl życia zachowali przez kilka tysięcy lat. Około 130-150 tys. lat temu w jaskini pojawili się neandertalczycy.

W tej samej warstwie osadów, co kości denisowian, znaleziono również kamienne narzędzia. Opierając się na kształcie tych artefaktów i fakcie, że były one pokryte pozostałościami tłuszczu, badacze doszli do wniosku, że prawdopodobnie były one używane do obróbki skór upolowanych zwierząt.

Denisowianie zamieszkiwali część Azji od około 300 tys. do 50 tys. lat temu. Byli bliżej spokrewnieni z neandertalczykami niż z Homo sapiens, a oba te gatunki człowieka są najbliższymi wymarłymi krewnymi obecnie żyjących ludzi. Uważa się, że jeszcze 40 tys. lat temu te dwie grupy homininów zamieszkiwały Eurazję – neandertalczycy na zachodzie i denisowianie na wschodzie. Ich drogi ewolucyjne rozeszły się dużo wcześniej, bo jakieś 350 tys. lat temu.

Żuchwa z dna Cieśniny Tajwańskiej

Kawałek żuchwy z czterema nienaruszonymi zębami został wydobyty z głębokości od 60 do 120 metrów przez rybaków podczas połowów w Cieśnienie Tajwańskiej, około 25 kilometrów od zachodniego wybrzeża Tajwanu. Skamieniałość, nazwana Penghu 1, została przekazana do Narodowego Muzeum Nauk Przyrodniczych Tajwanu. Naukowcy od razu ustalili, że należała do starożytnego krewnego współczesnego człowieka, ale nie potrafili wówczas określi, do którego, aż do teraz.

W ponownych analizach kawałka żuchwy badacze wykorzystali techniki z dziedziny, która zajmuje się badaniem białek pochodzących od organizmów sprzed tysięcy czy milionów lat, czyli paleoproteomiki, uprzednio je udoskonalając. W odpowiednich warunkach białka mogą przetrwać przez bardzo długi czas.

Badaczom udało się wyizolować białka z powierzchni zęba trzonowego oraz z kości żuchwy. Dzięki temu wyodrębnili 4241 pozostałości aminokwasów. Dwa z nich zawierały specyficzne warianty sekwencji pasujące do tych z kości palca z Denisowej Jaskini. Przy okazji badacze ustalili, że żuchwa należała do męskiego osobnika.

Nowe ustalenia na temat denisowian

Wcześniej podobne techniki zastosowano do analizy kości znalezionych na Wyżynie Tybetańskiej i również powiązano szczątki kopalne z deniosowianami. W tamtych badaniach uczeni także analizowali żuchwę. Można teraz mówić z większą pewnością o morfologii denisowian. Konkretnie, badacze twierdzą, że staje się jasne, że ten gatunek miał grubsze, większe zęby niż neandertalczycy i współcześni ludzie.

– Żuchwy denisowian były z pewnością bardzo wytrzymałe, miały bardzo duże zęby i dotyczy to obu żuchw, które teraz mamy. W tym badaniu analizowaliśmy również szkliwo zębów i z tego możemy wywnioskować, że ten osobnik jest osobnikiem męskim. Oczywiście, u niektórych gatunków małp człekokształtnych, ale także u niektórych wymarłych gatunków człowiekowatych, występuje duży dymorfizm między osobnikami męskimi i żeńskimi. Więc nie wiemy, czy ta wytrzymałość zębów jest cechą denisowiańską, czy męską. To coś, co wymaga dalszych dowodów kopalnych – przyznał dr Frido Welker z Uniwersytetu w Kopenhadze, jeden z autorów publikacji.

Wcześniejsze ustalenia wskazują, że denisowianie żyli na Syberii około 300 tys. do 50 tys. lat temu. W tym czasie poziom mórz był niższy, a kontynentalne Chiny były połączone lądem z Tajwanem. – Kiedy myślimy o środowiskach i klimatach, gdzie znaleziono skamieniałości denisowian, mamy góry Ałtaj, Wyżynę Tybetańską i znacznie cieplejsze i bardziej wilgotne środowisko, które istniało w Cieśninie Tajwańskiej, która w tamtym czasie była kontynentalną Azją Wschodnią. To wskazuje na ogromną zdolność do adaptacji do bardzo różnych warunków środowiskowych i przetrwania we wszystkich tych miejscach – zaznaczył Welker.

„Identyfikacja Penghu 1 jako żuchwy denisowianina potwierdza wniosek z nowoczesnych badań genomicznych człowieka, że ​​denisowianie byli szeroko rozprzestrzenieni we wschodniej Azji. Teraz jest jasne, że dwie kontrastujące grupy homininów — neandertalczycy o małych zębach z wysokimi, ale smukłymi żuchwami i denisowianie o dużych zębach z niskimi, ale mocnymi żuchwami (jako populacja lub jako cecha męska) — współistniały w środkowym i późnym plejstocenie w Eurazji” – napisali naukowcy w swoim artykule.

Badana żuchwa jest jednym z wielu okazów z całej Azji, które wykazują morfologię podobną do denisowian. Jednak identyfikacja starożytnego gatunku na podstawie samych skamieniałości jest trudna, a często nie da się wyodrębnić DNA, bo zostało zdegradowane przez warunki, w których szczątki przebywały. W muzeach na całym świecie znajduje się wiele okazów, które czekają na dokładną identyfikację. Tego rodzaju mało inwazyjne badania mogą przekonać kuratorów muzeów do zezwolenia na badania archaicznych okazów, co być może pozwoli dowiedzieć się wiecej, na temat naszych dawno wymarłych kuzynów.

Źródło: University of Copenhagen, Graduate University for Advanced Studies, Nature, Science Alert, fot. Chun-Hsiang Chang, Jay Chang