Od svog otkrića 1990. godine, podzemna špilja La Sima de los Huesos, planine Atapuerca u sjevernoj Španjolskoj, dala je više od 6000 fosila 28 pojedinačnih predaka drevnih ljudi, što je čini najznačajnijim europskim nalazištem za proučavanje drevnih ljudi. No, unatoč godinama analize, u točnu se starost, pa čak i vrste kojima su ove jedinke pripadale, dovodi u pitanje.
Sada je, međutim, međunarodna skupina znanstvenika po prvi put izvadila i sekvencionirala DNK iz fosiliziranog femura jednog od tih pojedinaca. Dobiveni podaci - koji predstavljaju najstariji genetski materijal ikad sekvenciran od hominina ili drevnog ljudskog pretka - konačno nam daju predstavu o dobi i loze tih misterioznih pojedinaca, a to nije ono što su mnogi znanstvenici očekivali.
Ispitana fosilizirana kost, femur, stara je otprilike 400 000 godina. No veliko je iznenađenje to što su znanstvenici i prije vjerovali da fosili pripadaju neandertalcima zbog njihovog anatomskog izgleda, DNK analiza zapravo pokazuje da su oni bliže Denisovanovima, nedavno otkrivenom trećem rodu ljudskih predaka poznatom samo iz DNK izolirani od nekoliko fosila pronađenih u Sibiru 2010. Nalazi, danas objavljeni u časopisu Nature, prisilit će antropologe da dodatno preispitaju kako se Denisovčani, neandertalci i izravni preci modernih ljudi uklapaju u komplicirano obiteljsko stablo.
Stegnenica iz koje je izvađena DNK za analizu. Fotografirao Javier Trueba, Madridski znanstveni filmovi
Analiza je omogućena nedavnim napretkom u metodama za oporavak drevnih fragmenata DNA razvijenih na Institutu Max Planck za evolucijsku antropologiju u Njemačkoj, koji je prethodno korišten za analizu DNK fosila pećinskog medvjeda pronađenog u istoj pećini. "To ne bi bilo moguće prije samo dvije godine", kaže Juan Luis Arsuaga, paleontolog sa Sveučilišta u Madridu, koji je vodio početna iskopavanja špilje i surađivao u novom istraživanju. "Čak i s obzirom na ove nove metode, još uvijek nismo očekivali da će te kosti sačuvati DNK, jer su toliko stare - deset puta starije od nekih najstarijih neandertalca od kojih smo uzeli DNK."
Nakon ekstrakcije dva grama zdrobljene kosti iz butne kosti, skupina znanstvenika pod vodstvom Matthiasa Meyera izolirala je mitohondrijsku DNK (mtDNA), bazen genetskog materijala koji se razlikuje od DNK u kromosomima smještenim u jezgrama naših stanica. Umjesto toga, ova mtDNA živi u mitohondrijama naših stanica - mikroskopskim organelama odgovornim za stanično disanje - i po duljini je mnogo kraća od nuklearne DNK.
Postoji još jedna zamišljenost mtDNA koja ga čini posebno vrijednim kao sredstvo proučavanja evolucije drevnih ljudi: Za razliku od vašeg nuklearnog DNK, koji je mješavina DNK oba roditelja, vaša mtDNA dolazi isključivo od vaše majke, jer većina sperme mitohondrije se nalaze u njegovom repu koji izlijeva nakon oplodnje. Kao rezultat toga, mtDNA je gotovo identična iz generacije u generaciju, a primijećen je ograničen broj različitih nizova mtDNA (nazvanih haplogrupe) i kod modernih ljudi i kod starih ljudskih predaka. Za razliku od anatomskih karakteristika i nuklearne DNK, koja mogu varirati unutar grupe i otežavaju pouzdano razlikovanje jedne od druge, mtDNA je općenito konzistentna, što olakšava vezu određenog uzorka s lozom.
Zato su istraživači uspoređivali mtDNA stegnenice s prethodno sekvenciranim uzorcima neandertalaca, iz kosti Denisovana kosti i zuba pronađeni u Sibiru i kod mnogih različitih modernih ljudi, otkrili su ga tako iznenađujućim da je sličniji Denisovanovima. "Ovo je stvarno bilo neočekivano", kaže Arsuaga. "Morali smo zaista teško razmišljati kako bismo smislili nekoliko scenarija koji bi ovo mogli potencijalno objasniti."
Antropolozi su već znali da sve tri loze (ljudi, neandertalci i Denisovani) dijele zajedničkog pretka, no daleko je od toga kako se sve tri skupine stapaju zajedno, a sliku dodatno zamagljuje činjenica da je među njima moglo doći do križanja razišli. Korisno je, uspoređujući mtDNA femura s uzorcima neandertalca, Denisovana i modernih ljudi, omogućilo istraživačima da procjene njegovu dob - na osnovu poznatih stopa mutacije mtDNA, prethodno utvrđene dobi ostalih uzoraka i stupnja razlike među njima - što dovodi do brojka od 400.000 godina.
Da bi objasnili kako bi neandertalski izgledao pojedinac mogao dobiti Denisovan-ovu mtDNA tijekom tog vremenskog razdoblja, znanstvenici predstavljaju nekoliko različitih hipotetičkih scenarija. Na primjer, moguće je da predmetni fosil pripada lozi koja je služila kao predak i neandertalaca i Denisovanaca, ili vjerojatnije, one koja je nastala nakon rascjepa između dviju skupina (procijenjeno na oko 1 milijun godina) i bio je usko povezan s potonjim, ali ne i s prvim. Također je moguće da femur pripada trećoj, različitoj skupini, a da njegove sličnosti s Denisovanom mtDNA objašnjavaju ili križanjem s Denisovanovima ili postojanjem još jednog roda hominina koji je uzgajan s Denisovčanima i La Sima de los Huesos populacije i uveli isti mtDNA u obje skupine.
Ako vam ovo zvuči kao komplicirano obiteljsko stablo, niste sami. Ova analiza, zajedno s ranijim radom, dodaje dodatnu misteriju ionako zagonetnoj situaciji. Na primjer, početnim testiranjem Denisovanove kosti prsta pronađenog u Sibiru utvrđeno je da mtDNA dijeli moderne ljude koji žive u Novoj Gvineji, ali nigdje drugdje. U međuvremenu se mislilo da su se neandertalci naselili u Europi i Denisovanovcima dalje na istoku, s druge strane Uralskih planina. Nova analiza komplicira tu ideju.
Za sada, istraživači vjeruju da je najvjerojatniji scenarij (prikazan dolje) to da femur pripada rodu koji se odvojio od Denisovanaca negdje nakon što su se odvojili od zajedničkog pretka neandertalca i modernog čovjeka. No možda je najuzbudljiviji zaključak koji dolazi iz ovog rada taj što dokazuje da genetski materijal može preživjeti najmanje 400 000 godina, a može se analizirati i nakon te količine degradacije. Naoružani ovim znanjem i novim tehnikama, antropolozi sada mogu pokušati genetski pregledati mnoge druge drevne primjerke u nadi da ćemo bolje razumjeti naše obiteljsko stablo.
Slika putem Nature / Meyer et. dr.
