Ο πλήρης οδηγός για τα Denisovans, νεότερα Hominid είδη

Οι Denisovans είναι πρόσφατα αναγνωρισμένοι hominin είδη, που σχετίζονται με αλλά διαφορετικά από τα άλλα δύο είδη ανθρωποειδών (πρόωροι σύγχρονοι άνθρωποι και Νεάντερταλ) που μοιράστηκαν τον πλανήτη μας κατά τη Μέση και την Άνω Παλαιολιθική εποχή. Οι αρχαιολογικές ενδείξεις για την ύπαρξη των Denisovans είναι μέχρι στιγμής περιορισμένες, αλλά τα γενετικά στοιχεία υποδηλώνουν ότι ήταν κάποτε διαδεδομένα σε ολόκληρη την Ευρασία και αλληλοεπικαλύπτονταν τόσο με τους Νεάντερταλ όσο και με τους σύγχρονους ανθρώπους.

Λέξεις-κλειδιά: Denisovans

Τα πρώτα απομεινάρια ήταν μικροσκοπικά θραύσματα που βρέθηκαν στα αρχικά παλαιολιθικά στρώματα της Denisova Cave, στα βορειοδυτικά βουνά Altai περίπου τέσσερα μίλια (έξι χιλιόμετρα) από το χωριό Chernyi Anui στη Σιβηρία της Ρωσίας. Τα θραύσματα κρατούσαν το DNA και την αλληλουχία αυτής της γενετικής ιστορίας και την ανακάλυψη των υπολειμμάτων του αυτά τα γονίδια στους σύγχρονους ανθρώπινους πληθυσμούς έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη κατοίκηση του μας πλανήτης.

Τα πρώτα απομεινάρια των Denisovans ήταν δύο δόντια και ένα μικρό κομμάτι δακτυλιοειδούς οστού από το Επίπεδο 11 στο σπήλαιο της Denisova, ένα επίπεδο που χρονολογείται από 29.200 έως 48.650 χρόνια πριν. Τα υπολείμματα περιέχουν μια παραλλαγή της αρχικής Άνω Παλαιολιθική πολιτιστικά κατάλοιπα που βρέθηκαν στη Σιβηρία με την επωνυμία Altai. Ανακαλύφθηκαν το 2000, αυτά τα αποσπασματικά υπολείμματα έχουν αποτελέσει στόχο των μοριακών ερευνών από το 2008. Η ανακάλυψη ήρθε μετά από τους ερευνητές με επικεφαλής τον Svante Pääbo στο Neanderthal Genome Project στο Ινστιτούτο Max Planck για την Εξελικτική Ανθρωπολογία ολοκλήρωσε επιτυχώς το πρώτο μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) μιας Νεάντερταλ, αποδεικνύοντας ότι οι Νεάντερταλ και οι πρόωροι σύγχρονοι άνθρωποι δεν σχετίζονται πολύ στενά καθόλου.

Τον Μάρτιο του 2010, η ομάδα της Pääbo ανέφερε τα αποτελέσματα της εξέτασης ενός από τα μικρά τεμάχια, μια φαλάνη (δάκτυλο) ενός παιδιού ηλικίας 5 έως 7 ετών, που βρέθηκε στο επίπεδο 11 του σπηλαίου της Denisova. Η υπογραφή mtDNA από τη φάλαγγα από το σπήλαιο της Denisova ήταν σημαντικά διαφορετική από τις δύο Neanderthals ή πρόωροι σύγχρονοι άνθρωποι (ΕΜΗ). Μια πλήρης ανάλυση mtDNA της phalanx αναφέρθηκε τον Δεκέμβριο του 2010 και συνέχισε να υποστηρίζει την ταυτοποίηση του ατόμου του Denisovan ως ξεχωριστού από τον Neanderthal και τον EMH.

Ο Pääbo και οι συνάδελφοί του πιστεύουν ότι το mtDNA από αυτή τη φάλαγγα προέρχεται από έναν απόγονο ανθρώπων που εγκατέλειψαν την Αφρική ένα εκατομμύριο χρόνια μετά Homo erectus, και μισό εκατομμύριο χρόνια πριν από τους προγόνους των Νεάντερταλ και της ΕΜΗ. Ουσιαστικά, αυτό το μικροσκοπικό κομμάτι είναι απόδειξη της ανθρώπινης μετανάστευσης από την Αφρική, την οποία οι επιστήμονες γνώριζαν εντελώς πριν από αυτήν την ανακάλυψη.

Η ανάλυση mtDNA ενός molar από το επίπεδο 11 στο σπήλαιο και αναφέρθηκε τον Δεκέμβριο του 2010 αποκάλυψε ότι το δόντι ήταν πιθανό από έναν νεαρό ενήλικα της ίδιας ανθρωπότητας με το δάχτυλο του δακτύλου και σαφώς ένα διαφορετικό άτομο, αφού η φάλαγγα είναι από α παιδί.

Το δόντι είναι ένας σχεδόν πλήρης αριστερός και πιθανώς τρίτος ή δεύτερος ανώτερος μοχλός, με εξογκωμένα γλωσσικά και στοματικά τοιχώματα, δίνοντάς του μια εμφυσήσιμη εμφάνιση. Το μέγεθος αυτού του δοντιού είναι πολύ έξω από το εύρος για τα περισσότερα είδη Homo. Στην πραγματικότητα, είναι πιο κοντά σε μέγεθος Αυστραλοπίθεκτος. Δεν είναι απολύτως ένα δέντρο Neanderthal. Το πιο σημαντικό, οι ερευνητές κατάφεραν να εξαγάγουν DNA από την οδοντίνη μέσα στη ρίζα του δοντιού και τα προκαταρκτικά αποτελέσματα ανέφεραν την ταυτοποίησή του ως Denisovan.

Αυτό που γνωρίζουμε για την κουλτούρα των Denisovans είναι ότι προφανώς δεν ήταν πολύ διαφορετικό από τους άλλους αρχικούς παλαιολιθικούς πληθυσμούς στο βόρειο τμήμα της Σιβηρίας. Τα εργαλεία πέτρας στα στρώματα στα οποία βρίσκονταν τα ανθρώπινα κατάλοιπα Denisovan είναι μια παραλλαγή του Mousterian, με την τεκμηριωμένη χρήση στρατηγικής παράλληλης μείωσης για τους πυρήνες και με ένα μεγάλο αριθμό εργαλείων που σχηματίζονται σε μεγάλες λεπίδες.

Διακοσμητικά αντικείμενα οστού, μαμούθ και απολιθωμένο κέλυφος στρουθοκαμήλου ανακτήθηκαν από το σπήλαιο της Denisova, όπως και δύο θραύσματα από ένα πέτρινο βραχιόλι από σκούρο πράσινο χλωρίτη. Τα επίπεδα Denisovan περιέχουν την αρχαιότερη χρήση μιας βελόνας των οφθαλμικών οστών που είναι γνωστή μέχρι σήμερα στη Σιβηρία.

Το 2012, η ​​ομάδα του Pääbo ανέφερε τη χαρτογράφηση της πλήρους αλληλουχίας του γονιδιώματος του δοντιού. Οι Ντενισοβάνς, όπως οι σύγχρονοι άνθρωποι σήμερα, μοιράζονται προφανώς έναν κοινό πρόγονο με τους Νεάντερταλ αλλά είχαν μια εντελώς διαφορετική ιστορία του πληθυσμού. Ενώ το DNA του Νεάντερταλ είναι παρόν σε όλους τους πληθυσμούς εκτός Αφρικής, το Denisovan DNA βρίσκεται μόνο σε σύγχρονους πληθυσμούς από την Κίνα, τη νοτιοανατολική Ασία και την Ωκεανία.

Σύμφωνα με την ανάλυση DNA, οι οικογένειες των σημερινών ανθρώπων και των Denisovans χωρίστηκαν περίπου 800.000 χρόνια πριν και στη συνέχεια επανασυνδέθηκαν περίπου 80.000 χρόνια πριν. Οι Denisovans μοιράζονται τα περισσότερα αλληλόμορφα με τους πληθυσμούς του Han στη νότια Κίνα, με τον Dai στη βόρεια Κίνα και με τους Melanesians, αυστραλιανούς αφρικανούς και νησιώτες της νοτιοανατολικής Ασίας.

Τα άτομα Denisovan που βρέθηκαν στη Σιβηρία είχαν γενετικά δεδομένα που ταιριάζουν με αυτά των σύγχρονων ανθρώπων και σχετίζονται με το σκοτεινό δέρμα, τα καστανά μαλλιά και τα καστανά μάτια.

Μια μελέτη DNA που δημοσίευσε η γενετιστής πληθυσμού Emilia Huerta-Sanchez και οι συνεργάτες της στο περιοδικό Φύση επικεντρώθηκε στη γενετική δομή των ανθρώπων που ζουν στην περιοχή Θιβετιανό οροπέδιο σε 4.000 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και ανακάλυψε ότι οι Denisovans μπορεί να έχουν συμβάλει στην ικανότητα του Θιβέτ να ζει σε μεγάλα υψόμετρα. Το γονίδιο EPAS1 είναι μια μετάλλαξη που μειώνει την ποσότητα αιμοσφαιρίνης στο αίμα που απαιτείται για να διατηρούνται και να αναπτύσσονται σε υψηλά υψόμετρα με χαμηλό οξυγόνο. Οι άνθρωποι που ζουν σε χαμηλότερα υψόμετρα προσαρμόζονται σε χαμηλά επίπεδα οξυγόνου σε μεγάλα υψόμετρα αυξάνοντας την ποσότητα αιμοσφαιρίνης στα συστήματά τους, γεγονός που με τη σειρά του αυξάνει τον κίνδυνο καρδιακών επεισοδίων. Αλλά οι Θιβετιανοί είναι σε θέση να ζήσουν σε υψηλότερα επίπεδα χωρίς αυξημένα επίπεδα αιμοσφαιρίνης. Οι μελετητές ζήτησαν πληθυσμούς δότη για την EPAS1 και βρήκαν έναν ακριβή αγώνα στο Denisovan DNA. Το σπήλαιο της Denisova είναι μόνο περίπου 2.300 πόδια πάνω από τη στάθμη της θάλασσας. το Θιβετιανό Οροπέδιο είναι κατά μέσο όρο 16.400 ft.

Μια ομάδα με επικεφαλής τον παλαιοντολόγο Jean-Jacques Hublin (Chen 2019) έψαξε μέσω αρχειοθετημένου Θιβετιανού παλαιοντολογικού παραμένει και εντοπίζει μια γνάθο που είχε ανακαλυφθεί στο σπήλαιο Baishiya Karst, Xiahe, επαρχία Gansu, στην Κίνα 1980. Η γνάθο Xiahe είναι 160.000 ετών και αντιπροσωπεύει το παλαιότερο γνωστό απολίθωμα ανθρωπινής προέλευσης που βρίσκεται στο οροπέδιο του Θιβέτ - το ύψος του σπηλαίου είναι 10.700 ft. Αν και δεν υπήρχε καθόλου ϋΝΑ στην γνάθο Xiahe, υπήρχε το υπάρχον πρωτεόνο στην οδοντίνη του τα δόντια - αν και πολύ υποβαθμισμένα, ήταν ακόμα σαφώς διακριτά από μολυσματικά μοντέρνα πρωτεΐνες. Ένα πρωτεόνο είναι το σύνολο όλων των εκφραζόμενων πρωτεϊνών σε ένα κύτταρο, ιστό ή οργανισμό. και η παρατηρούμενη κατάσταση ενός συγκεκριμένου πολυμορφισμού απλού αμινοξέος εντός του πρωτεϊνώματος Xiahe βοήθησε στην καθιέρωση της ταυτοποίησης του Xiahe ως Denisovan. Οι μελετητές πιστεύουν ότι αυτή η ανθρώπινη προσαρμογή σε έκτακτα περιβάλλοντα μπορεί να διευκολύνθηκε από τη ροή των γονιδίων από τους Denisovans που είχαν προσαρμοστεί πρώτα στο κλίμα.

Τώρα που οι ερευνητές έχουν μια ένδειξη για τη μορφολογία των οδόντων του Denisovan, θα είναι ευκολότερο να εντοπιστούν πιθανοί υποψήφιοι του Denisovan. Chen et αϊ. πρότεινε επίσης δύο ακόμα οστά της Ανατολικής Ασίας που ταιριάζουν με τη μορφολογία και το χρονικό πλαίσιο του σπηλαίου Xiahe, Penghu 1 και Xuijiayo.

Όταν ανατομικά οι σύγχρονοι άνθρωποι έφυγαν από την Αφρική πριν από περίπου 60.000 χρόνια, οι περιοχές στις οποίες έφθασαν ήταν ήδη κατοικημένες: από τους Νεάντερταλ, τα παλαιότερα είδη Homo, Denisovans και ενδεχομένως Homo floresiensis. Σε κάποιο βαθμό, η ΑΜΗ αλληλεπίδρασε με αυτές τις άλλες ανθρωποειδείς. Η πιο πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι όλα τα είδη ανθρωποειδών προέρχονται από τον ίδιο πρόγονο, μια ανθρωπινή στην Αφρική. αλλά η ακριβής προέλευση, η χρονολόγηση και η εξάπλωση των ανθρωποειδών σε ολόκληρο τον κόσμο ήταν μια πολύπλοκη διαδικασία που απαιτεί πολύ περισσότερες έρευνες για τον εντοπισμό τους.

Ερευνητικές μελέτες με επικεφαλής τον Mondal et al. (2019) και Jacobs et αϊ. (2019) έχουν διαπιστώσει ότι οι σύγχρονοι πληθυσμοί που περιέχουν προσμίξεις DNA Denisovan βρίσκονται σε ολόκληρη την Ασία και την Ωκεανία και καθίσταται σαφές ότι η διασταύρωση ανάμεσα στους ανατομικά σύγχρονους ανθρώπους και τους Denisovans και Neanderthals συνέβη αρκετές φορές κατά τη διάρκεια της ιστορίας μας στον πλανήτη γη.

• Árnason, Úlfur. "Η Υπόθεση εκτός Αφρικής και η Προγονική των Πρόσφατων Ατόμων: Cherchez La Femme (Et L'homme)." Γονίδιο 585.1 (2016): 9–12. Τυπώνω.
• Bae, Christopher J., Κατερίνα Δούκα και Μιχαήλ Δ. Petraglia. "Σχετικά με την Προέλευση των σύγχρονων ανθρώπων: Ασιατικές προοπτικές." Επιστήμη 358.6368 (2017). Τυπώνω.
• Chen, Fahu, et αϊ. "Μια καθυστερημένη μέση πλειστοκαινική οροφή Denisovan από το Θιβέτ οροπέδιο." Φύση (2019). Τυπώνω.
• Douka, Katerina, et αϊ. "Εκτιμήσεις ηλικίας για απολιθώματα Hominin και την έναρξη της ανώτερης παλαιολιθικής στο σπήλαιο της Denisova." Φύση 565.7741 (2019): 640–44. Τυπώνω.
• Garrels, J. ΕΓΩ. "Proteome." Εγκυκλοπαίδεια της Γενετικής. Eds. Μπρένερ, Σίδνεϊ και Τζεφρέι Χ. Μυλωνάς. Νέα Υόρκη: Academic Press, 2001. 1575–78. Τυπώνω
• Huerta-Sanchez, Emilia et αϊ. "Προσαρμογή υψομέτρου στους Θιβετιανούς που προκαλείται από Introgression του DNA όπως το Denisovan." Φύση 512.7513 (2014): 194–97. Τυπώνω.
• Jacobs, Guy S., et αϊ. "Πολλές βαθιά αποκλίνουσες καταγωγές Denisovan σε Παπούες." Κύτταρο 177,4 (2019): 1010-21.e32. Τυπώνω.
• Mondal, Mayukh, Jaume Bertranpetit και Oscar Lao. "Ο κατά προσέγγιση Bayesian Υπολογισμός με βαθιά εκμάθηση υποστηρίζει μια τρίτη αρχαϊκή παρεμβολή στην Ασία και την Ωκεανία." Επικοινωνίες φύσης 10.1 (2019): 246. Τυπώνω.
• Slon, Viviane, et αϊ. "Το γένωμα των απογόνων μιας μητέρας της Νεάντερταλ και ενός πατέρα του Denisovan." Φύση 561.7721 (2018): 113–16. Τυπώνω.
• Slon, Viviane, et αϊ. "Ένα τέταρτο άτομο Denisovan." Επιστήμες Επιστήμης 3.7 (2017): e1700186. Τυπώνω.