В китайской пещере учёные обнаружили загадочную кость вымершего родственника человека возрастом 150 000 лет
Фрагмент кости предплечья, найденный в пещере на юго-западе Китая, сочетает в себе признаки, характерные как для неандертальцев, так и для современных людей, однако он не принадлежит ни к тем, ни к другим. Анализ белков, сохранившихся в кости, позволил установить, что она принадлежала денисовцу — представителю древней группы людей, существование которой было доказано благодаря генетическим исследованиям.
Этот фрагмент — первая и пока единственная подтвержденная находка лучевой кости денисовца (одной из двух длинных костей предплечья). Считается, что денисовцы населяли значительную часть Азии, но их ископаемые остатки крайне редки, особенно если речь идет о посткраниальном скелете (частях тела ниже черепа). Из-за этой нехватки данных у ученых почти нет сведений о физических особенностях, которые помогали денисовцам адаптироваться к различным условиям окружающей среды.
Данная лучевая кость — одна из пяти находок из пещеры Бяньфу (провинция Юньнань), которые, согласно результатам нового исследования, принадлежат денисовцам. Эти окаменелости, относящиеся к позднему среднему плейстоцену, заполняют давний пробел в наших знаниях о географическом распространении этой группы на юго-западе Китая. Исследование проводилось под руководством профессора Цяомэй Фу из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии (IVPP) Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с рядом других научных организаций. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature 9 сентября.
Сочетание черт неандертальцев и современных людей
Фрагмент лучевой кости, зарегистрированный под номером BFD771, представляет собой часть кости, прилегающую к локтевому суставу. Значительные размеры в этой области напоминают лучевые кости неандертальцев; к ним же отсылает и вероятный наклон внутрь лучевой бугристости — костного выступа, к которому крепится бицепс. В то же время общая внешняя форма кости ближе к строению, характерному для современных людей. Это касается и геометрии поперечного сечения в средней части шейки кости — суженного участка рядом с локтевым суставом. По мнению исследователей, такое сочетание признаков свидетельствует об особых механических нагрузках и поведенческих адаптациях, свойственных денисовцам и отличающих их как от неандертальцев, так и от современных людей.
Чтобы обнаружить эти кости, исследователям пришлось проанализировать коллекцию, насчитывающую более 60 000 фрагментов. В настоящее время для первичного отбора в крупных собраниях ископаемых остатков все чаще применяется метод зооархеологии с использованием масс-спектрометрии (ZooMS), основанный на анализе белковых сигнатур. Этот метод требует лишь минимального повреждения образца, он прост, быстр и относительно недорог. Тем не менее, доля остатков гомининов в таких местонахождениях, как Денисова пещера или карстовая пещера Байшия, составляет всего 0,1%. Применение ZooMS к каждому фрагменту из пещеры Бяньфу было бы затратным и неэффективным.
Вместо этого ученые разработали стратегию, сочетающую морфологический предварительный отбор с последующей идентификацией методом ZooMS: сначала они изучили форму костей и отобрали 22 фрагмента, которые могли принадлежать гомининам. Затем с помощью ZooMS было подтверждено, что два фрагмента теменной кости и фрагмент лучевой кости действительно принадлежат гомининам — группе, к которой относятся люди и их вымершие близкие родственники. Такой комбинированный подход значительно повысил эффективность поиска и предложил воспроизводимый метод для исследования других палеолитических памятников, содержащих большое количество костных фрагментов.
Образцы BFD767 и BFD771 были найдены в 7-м слое, возраст которого составляет примерно 148 000–134 000 лет. В этом же слое обнаружили четыре зуба гомининов; два из них — четвертый нижний премоляр (YHB3518) и второй нижний моляр (YHB3075) — были включены в данное исследование. Еще один фрагмент черепа, BFD769, был найден в более древнем, 9-м слое, датируемом примерно 167 000–150 000 лет назад.
Идентификация пяти остатков денисовцев по белкам
Определение того, что кости принадлежат гомининам, еще не указывало на то, к какой именно группе древних людей они относятся. Чтобы выяснить это, исследователи проанализировали белки, сохранившиеся в трех костях и двух зубах, выделив из каждого образца от 6 до 16 белков. Анализ белковых фрагментов в зубной эмали также показал, что оба зуба принадлежали особям мужского пола.
Все пять ископаемых образцов содержали специфический для денисовцев вариант белка — COL1A2 R996K. Дополнительные белковые варианты, выявленные в зубах, подтвердили эту идентификацию и позволили отличить данные находки от остатков других групп древних людей, включая *Homo erectus*. Исследователи также построили эволюционные деревья, используя восстановленные последовательности белков. Все пять образцов сгруппировались вместе с денисовским образцом «Денисова 3» (вероятность — 100%), что служит веским доводом в пользу их идентификации.
Благодаря этим находкам пещера Бяньфу стала самым богатым из известных источников останков денисовцев за пределами Денисовой пещеры. Обнаруженные останки относятся к ледниковому периоду, известному как морская изотопная стадия 6 (MIS 6); это позволяет предположить, что относительно теплый климат и обилие пищевых ресурсов на Юньнань-Гуйчжоуском нагорье могли создавать благоприятные условия для жизни денисовцев.
