БІРЕУІ ҒАНА АМАН ҚАЛҒАН АДАМНЫҢ ҮШ ТҮРІ

2-әріс: Ежелгі адамның жаңа типі – денистіктер

БІРЕУІ ҒАНА АМАН ҚАЛҒАН АДАМНЫҢ ҮШ ТҮРІ

Виктор Васнецов. Тас ғасыры. 1882-1885/Wikimedia commons

Біздің түпкі ата-бабаларымыз және олардың туыстары туралы біліміміз 19–20 ғасырда қалыптасқан. Сол кезден бері енді ештеңе таңғалдырмайтында көрінген еді. Адамның бас сүйегі мен жағы, көбінесе саусақ-башпай сүйегінің бөліктері мен тісі музей қорын толықтырып, тек тиісті саладағы кәсіби баспасөзде аздаған адамды ғана елең еткізер мақала жариялауға түрткі болды. Алайда 2000 жылдары жаңа ғылым палеогенетика түбегейлі өзгерістің бастауы болды. Ол ғасырлар бойы үнсіз жатқан сүйектерге тіл бітіріп, адамның осы күнге дейін беймәлім болып келген түрін тауып, кейде тек сүйегінің сынықтары ғана сақталып қалған адамдардың баяғы кездегі өмірінің жай-жапсарын, тіпті ойға да кіріп-шықпайтын дәлдікпен көруге мүмкіндік берді. Соңғы он-он бес жылда ашылған керемет жаңалықтар туралы профессор Александр Марков баяндайды.

Мазмұн

Денис үңгірі 2010 жылы кішкентай сүйектен (әдетте оны Denisova 3 деп атайды) алынған ДНҚ негізінде ежелгі адамдардың белгісіз түрі денистік адам сипатталған кезде дүниежүзіне әйгілі болды. Дәлірек айтсақ, бұл денистік қыз болатын. Қазір біз денистік адамдар туралы не білеміз?! Иә, Еуразияда адамдардың бірнеше түрі бірге және бөлек-бөлек өмір сүрген. Олар бір-бірімен әрекеттесті, бір-біріне қосылды, айналасындағы жердің көрінісін өзгертті, биік тауға көтерілді, аң аулады, бір-бірін жақсы көрді, ұрысты, мәңгілік дүние туралы ойланды… Міне, осы денистік қыздың бірі өлді, шіріді, ал оның шынашағының бір сынығы сақталып, мыңдаған жылдан кейін Александр Македонский, Шыңғыс хан, Наполеон, Мао Цзедун мен Тейлор Сфифтті айналып өтіп бізге ықылым заманда өмір сүрген адамдардың тым-тырыс жатқан әлеміне кіретін есікті айқара ашты.

Брюссельдегі жаратылыстану ғылымдары мұражайындағы Denisova 3 саусақ фалангасының фрагменті, Бельгия/Wikimedia Commons

Брюссельдегі жаратылыстану ғылымдары мұражайындағы Denisova 3 саусақ фалангасының фрагменті, Бельгия/Wikimedia Commons

БІР ТҮЙІР СҮЙЕКТЕН АЛЫНҒАН АҚПАРАТ

Күрделі және ұзаққа жалғасқан зерттеудің нәтижесінде ғалымдар 2012 жылы денистік адамның геномын ашып оқып, оны басқа геномдармен салыстыра алды. Қазіргі заманғы 11 адамның: бес африкалық, екі еуропалық, үш азиялықтың және бір оңтүстік америкалық үндістің геномдары таңдалды. Денистік геномның заманауи адамның геномынан гөрі шимпанзенің геномына сәл көбірек ұқсайтыны белгілі болды: денистік адам мен шимпанзе геномдарының айырмашылығы 1,16%-ға азырақ. Мұның себебі, қазіргі заманғы адамдардың осыдан он мыңдаған жыл бұрын өмір сүрген денистік қызбен салыстырғанда шимпанзеден бейтарап айырмашылық жинақтауға уақыты көбірек болды. Соңғы деректер бойынша ол осыдан 5276 мың жыл бұрын өмір сүрген.

Бұл уақытты қалай анықтадық? Барлық мәселе молекулалық сағатта. ДНҚ-дағы өзгерістердің жинақталу жылдамдығы шамамен тұрақты және 1,16%-ға тең. Егер адам мен шимпанзенің ата-бабалары осыдан 6,5 млн жыл бұрын ажыраған болса және сол кезден бастап денистік қыздың қайтыс болғанына дейін өткен уақыт қазіргі заманға дейінгі кезеңмен салыстырғанда 1,16%-ға аз болса, онда табылған шынашақ сынығының жасы шамамен 75 мың жыл болып шығады. Бұл қазып алынған сүйектердің жасын анықтау мақсатымен палеогенетикалық деректерді пайдалану үшін шындап жасалған бірінші талпыныс болды. Ол кезде мұндай әдістің қаншалықты сенімді екендігі туралы ештеңе айту мүмкін емес еді. Ал кейінгі зерттеу оның жақсы нәтиже беретінін растады.

1 / 3

Сараптама көрсеткендей, ежелгі сапиенстің кейбір популяциялары, атап айтқанда қазіргі кездегі папуастардың ата-бабалары денистік адамдармен араласып, ДНҚ-сының 6%-ға жуығын олардан алған. Ол кезде басқа азиялық халықтардың геномынан денистік адамнан келген қоспа анықталмаған. Кейінірек денистік ДНҚ қоспасы Шығыс Азия халықтарының, соның ішінде қытай мен жапон, сондай-ақ байырғы америкалықтардың геномында одан азырақ, бірақ айтарлықтай дәрежеде бар екені анықталды. Бәлкім, Еуразияның батыс бөлігінде неандерталдар тұрған болса, Алтайдан шығысқа қарай созылып жатқан жерде денистік адамдар үстемдік еткен.

Денисовтардың сүйек қалдықтары © РҒА СБ археология және этнография институты

Денисовтардың сүйек қалдықтары © РҒА СБ археология және этнография институты

ДЕНИСТІК АДАМДАР КӨП БОЛҒАН БА?

Сонымен 2012 жылы іс жүзінде ешқандай қосымша мәлімет болмаған жұмбақ популяцияның бір өкілінің геномы анықталды. Мұқият зерттеліп оқылған бір геномға қарап беймәлім адамдар туралы не білуге ​​болады? Белгілі болғандай, біраз нәрсені анықтау мүмкін екен.

Мысалы, сол қыздың туған популяциясының саны анықталды. Ол үшін оның ата-анасы геном жағынан бір-біріне қаншалықты жақын екенін түсіну қажет болды. Егер ата-анасы генетикалық жағынан бір-бірінен аз ғана ерекшеленсе, онда олардың қызында геннің көп бөлігінің аллелдеріiiАллелдер — бір геннің нұсқалары бірдей болады. Демек популяция аз болған. Ал егер айырмашылығы үлкен болса, онда ата-анасының генетикалық үлесі көбірек дәрежеде алуан түрлі болған. Бұл гетерозиготалықтың жоғары деңгейі деп аталады. Ол үлкен популяцияларға тән.

Денистік қыздың гетерозиготалық деңгейі қазіргі африкалықтардан бес есе төмен, заманауи еуропалықтар мен азиялықтардан төрт есе төмен және гетерозиготалықтың өте төмен деңгейімен ерекшеленетін, яғни олар бейтаныс адамдармен араласпайды деуге болатын каритиана халқына жататын Оңтүстік Америка үндістерінен үш есе төмен болып шықты. Әрине, бұл қыздың ата-анасы бір-біріне өте жақын қандас туыс, аға мен қарындас тәрізді жақын болуы мүмкін еді. Алайда қыздың ата-ана геномындағы бірдей аймақтар көптігіне қарамастан, қысқа болды. Олар, былайынша атқанда, «үгітіліп» үлгерді. Соған сәйкес ғалымдар басқа нұсқаны қарастыруды жөн көрді қыздың ата-анасы әртүрлі отбасылардан шыққан және олардың бертінгі ортақ ата-бабасы болмаған, бірақ олар құрамына кірген бүкіл популяцияның аз болғаны соншалық, оның мүшелерінің көп ұрпағының еріксізден-еріксіз онша алыс емес туыстармен араласуына тура келетін. Мұндай популяциядағы генетикалық әртүрліліктің жалпы деңгейі төмен болу керек.

Патшайым Виктория және оның еуропалық монархтары II Вильгельм (Герман императоры) және II Николай (Ресей императоры) кіретін үлкен отбасы. Германия, Кобург, 1894 жыл/hetarchive.net

Патшайым Виктория және оның еуропалық монархтары II Вильгельм (Герман императоры) және II Николай (Ресей императоры) кіретін үлкен отбасы. Германия, Кобург, 1894 жыл/hetarchive.net

Денис үңгірінде өмір сүрген адамдардың әртүрлі буын ұрпақтарының некелесу жағдайының көп болғанын Бірінші Дүниежүзілік соғыстың қарсаңындағы бір-біріне жақын туыс болып келетін Еуропадағы патша отбасыларының ауқымы тар әлемімен салыстыруға болады. Соған қарағанда, оларда да гетерозиготалық деңгейі Оңтүстік Америкадағы каритиана үндістерінен төмен болған (бірақ мұны кім санапты?!). Алайда осынау билеуші отбасылары Бірінші Дүниежүзілік соғыс кезіндегі халыққа ғаламат қайғы-қасірет әкелгеніне қарағанда, негізінен, олар үңгірді мекен еткен денистік адамдардан онша алыс кетпеген еді.

ӘЛЕМДІК ТАРИХТАҒЫ БЕЙБАҚТАР

Бірақ замануи салыстырмалы геномиканың көмегімен жасауға болатын нәрсе мұнымен шектелмейді. Бір-ақ геномды талдаудың негізінде өткендегі популяция санының өзгеруін бағалауға мүмкіндік беретін статистикалық әдістер бар. Мұның мәнісі мынадай. Кез келген адамның аналық және әкелік жартысынан тұратын геномын ала отырып, осы екі жартыны бір-бірінен ерекше ететін мутациялардың санын есептеуге болады. Осылайша оның анасының геномы әкесінің геномынан қаншалықты ерекшеленетінін түсінеміз. Дәл осы операцияны геномның әрбір кішкене үзіндісі үшін бөлек жасауға болады. Содан кейін әрбір бөлік үшін екі жартыдағы айырмашылықтың санына қарай ортақ ата-бабасының өмір сүрген уақытын болжаммен анықтауға болады. Бұл жердегі әңгіме «жалпы алғандағы» ата-баба емес, геномның нақты бөлігіне қатысты оның ата-бабасы туралы, яғни зерттелетін геном иесінің анасы мен әкесі осы нақты бөлікті мұра етіп алған ата-бабасы жайында.

Адам эволюциясы/JOHN BAVARO FINE ART/Science Photo Library

Адам эволюциясы/JOHN BAVARO FINE ART/Science Photo Library

Бұл былай іске асады. Саны аз популяцияда кездейсоқ таңдалған екі геномның бір арғы атаның жақын ұрпақтары болу ықтималдығы жоғары. Сәйкесінше, белгілі бір уақыт аралығында ортақ ата-бабаның белгілері неғұрлым жиі кездессе, сол кездегі популяция соғұрлым аз болған және керісінше: белгілі бір уақытта бір арғы ата-бабадан берілген бөліктер саны неғұрлым аз болса, сол кезеңде популяция саны да соғұрлым көп болған деген сөз. Өз кезегінде, егер белгілі бір кезде ортақ ата-баба белгілерінің «жыпыр-жыпыр еткенін» байқасақ, онда ол кезде популяция саны өте аз болған, популяция «бөтелкенің аузынан өткен» деп сенімді түрде айта аламыз.

Қытайдан келген Ηοmo Sapiens келбетінің реконструкциясы (Шаньдиндун адамы)/Jeongok Prehistory Museum

Қытайдан келген Ηοmo Sapiens келбетінің реконструкциясы (Шаньдиндун адамы)/Jeongok Prehistory Museum

Мысалы, Африкадан тыс жерді мекендеген сапиенстерде мұндай жағдай осыдан 50–90 мың жыл бұрынғы кезеңде шарықтау шегіне жеткен — осы уақытта Африкадан шыққан мигранттардың шағын тобы Еуразияның кең-байтақ жеріне келіп жетті де, содан Еуразия, Австралия мен Американың қазіргі заманғы халқы тарады.

Осы тәсілді денистік қыздың геномына қолданған ғалымдар заманауи адамдар мен денистік адамдардың арғы аталарының саны ықылым заманда (осыдан 500 мыңнан астам жыл бұрын) синхронды түрде өзгеріп отырған деген қорытындыға келді. Сірә, бұл әлі бөлінбеген бір популяция болған. Кейінірек, шамамен осыдан 250–125 мың жыл бұрын, сапиенстердің (ол кезде тек Африкада ғана өмір сүрген біздің тікелей арғы ата-бабаларымыздың) саны тез өсе бастады да, денистік адамның ата-бабалары, қайта керісінше, саны жағынан қысқарып, денистік қыз өмір сүрген дәуірге дейін, яғни осыдан 52–76 мың жыл бұрынғы заманға дейін аз болған.

Денисовтықтардың, неандертальдықтардың және гейдельбергтіктердің көші-қоны мен үңгірлерін көрсететін карта. Денисовтық адам туралы мақала үшін жасалған/John D. Croft/Wikimedia Commons

Денисовтықтардың, неандертальдықтардың және гейдельбергтіктердің көші-қоны мен үңгірлерін көрсететін карта. Денисовтық адам туралы мақала үшін жасалған/John D. Croft/Wikimedia Commons

АЗДАУ, БІРАҚ НАШАРЛАУ

Егер денистік адамдардың саны шынымен де ежелгі сапиенстерден аз болған болса, бұл эволюциялық сұрыпталудың тиімділігіне әсер етуі керек еді. Шағын популяцияда табиғи сұрыпталуда зиянды мутацияларды жарамсыз ретінде болғызбаудың тиімділігі аз екені белгілі. Пайдалы мутациялар баяу қорланады, ал зияндының жинақталуы тезірек, яғни шағын топтар генетикалық жағынан үлкен топтарға қарағанда осалдау келеді. Соған қарағанда, неандерталдар да, ең болмағанда, тіршілік етуінің кейінгі кезеңдерінде саны көп нәсіл болмаған сияқты. Неандертал мен денистік адамдардың арғы аталары Африкадан шығып, Ескі дүниенің бәріне қоныстанған кезде онша өркендемеген болу керек. Олардың саны аз болды, олар шағын топ-топ болып бытырап тіршілік етті, жақын туыстарына үйленді (Denisova 5 ата-анасы сияқты) және өзі тәрізділерді құмарта жеді.

Тас дәуірінде Ласко үңгірі маңындағы қоныстың реконструкциясы/Alamy

Тас дәуірінде Ласко үңгірі маңындағы қоныстың реконструкциясы/Alamy

Саны аз болған неандертал мен денистік адамдардың «сырттай өткен» эволюциялық жарыста сапиенстерге ілесе алмауының тағы бір себебі, шағын қоғамда жылдам мәдени эволюцияға ешқандай жағдай жоқ. Онда пайдалы білім әлдеқайда баяулау жинақталады және жиірек жоғалады.

Осы уақытта сапиенстердің Африкадағы ата-бабалары көбейіп, ақыл-ой мен мәдениет қорын жинақтап, миын дамытты. Олар атамекенінен шығып, Еуразия кеңістігіне қарай ағылғанда, бұл жерде де өркендей берді. Бәлкім, олар жаңа аумақтарда әр жерде бір кездесіп, көп ұзамай із-түзсіз жоғалып кеткен «азғындардың» аянышты топтарын елемеген де болар. Бірақ ғалымдар көз жеткізгендей, олардың арасында ауық-ауық романтикаға толы байланыс болған және бұл жағдай біздің геномда сақталды. Бұл жерде таңғалдыратын нәрсе мұндай байланыстың орын алғанында емес, оның ауқымы осыншама мардымсыз болғанында шығар. Бұл әлдебір елеулі репродуктивті кедергінің бар болғанын көрсетеді.

Неандерталь келбетінің реконструкциясы/Alamy

Неандерталь келбетінің реконструкциясы/Alamy

«Сен өзің айнаға қарадың ба?!» бұл сұрақ та мұндай кедергіге жататын шығар, бірақ сұлулық пен сүйкімділік туралы түсінік әр ғасырда айтарлықтай өзгеріске ұшырайды. Адамдардың ежелгі түрлерін бір-бірінен ажыратқан ең маңызды тосқауыл туралы курстың қорытынды дәрісінде әңгімелесеміз.

МОНАХ ЖӘНЕ ЖАҚ СҮЙЕГІ

2019 жылға дейін денистік адамдар туралы белгілі болған нәрсенің барлығы дерлік бір ғана жерден Алтайдағы Денис үңгірінен табылған бірнеше тіс мен ұсақ сүйектерден алынған ежелгі ДНҚ-ға негізделген болатын. Көптеген сарапшы денистік адамдар Денис үңгірінің маңында тіршілік етіп қана қоймай, кең жерге таралған деген болжам айтты. Әйтпесе папуастарда денистік геннің елеулі қоспасы бар екенін қалай түсіндіруге болады? Немесе заманауи шығыс азиялықтар геномында генетикалық айырмашылығы бар кем дегенде екі денистік популяциямен, ал папустардың геномында осы екі популяцияның біреуімен және тағы бір үшіншісімен байланыс іздерінің бар екені туралы не дейміз? Сонымен қатар денистік адамдардан EPAS1 генінің ерекше аллелі (нұсқасы) табылды, бұл биік таулы жерге бейімделгіштікті көрсетеді және қазіргі тибеттіктер арасында кең таралған (оларға бұл қасиет денистік адамдардан берілген болу керек). Бірақ Денис үңгірі теңіз деңгейінен небары 700 метр биіктікте орналасқан — бұл таулы жерге бейімделіп тірі қалу машығының дамуына себеп болатын көрсеткіш емес.

Байшья үңгірінен табылған екі азу тісі бар жақтың бір бөлігі/Wikimedia Commons

Байшья үңгірінен табылған екі азу тісі бар жақтың бір бөлігі/Wikimedia Commons

Солай болғанымен денистік адамдардың Азияның әртүрлі аймағында, соның ішінде биік таулы өңірлерінде кең таралғанын айғақтайтын барлық дәлел жанама сипатта қалды және денистіктердің тіршілік еткені анық дәлелденген жалғыз жер Денис үңгірі болды. 2019 жылы жеті елдің 19 палеоантропологы мен палеогенетигінің авторлығымен жарық көрген мақала жағдайды түбегейлі өзгертті. Бұл еңбекте Тибет үстіртінің солтүстік-шығысындағы Сяхэ уезінде орналасқан Байшья карст үңгірінен табылған адамның төменгі жақ сүйегінің сынығы сипатталған. Үңгірдің теңіз деңгейінен биіктігі — 3280 м.

Байшья үңгірінен табылған жақтың 3D реконструкциясы/Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA

Байшья үңгірінен табылған жақтың 3D реконструкциясы/Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA

«Сяхэден табылған жақ» деп аталып кеткен, екі азу тісі — молярыiАлтыншы, жетінші және сегізінші тістер сақталған адамның жақ сүйегінің оң бөлігін 1980 жылы бір буддистік монах тапқан. Ол табылған затты өзінің ұстазы «тірі Буддаға» ұсынды, ол болса кейін оны Ланьчжоу университетіне табыстады.

2010 жылы қытай археологтары үңгірдің айналасын зерттей бастады. Олар буддистік ғибадатхана болып табылатын үңгірдің өзінде қазба жұмыстарын жүргізуге 2016 жылы ғана рұқсат алып, араға тағы екі жыл салып ауқымды қазба жұмыстарын бастады. Көп ұзамай тас құралдар мен өңделгенінің ізі бар жануарлар сүйегі табылды. Сонымен қатар ежелгі адамдардың қоныстары тек үңгірде ғана емес, оның төңірегінде де ашық аспан астында орналасқаны анықталды. Тарихтан бұрынғы адамдар осынау биік таулы аймақта ұзақ уақыт тіршілік еткен және сол жерде емін-еркін жүрген сияқты.

Ғалымдар жақ сүйегінің үңгірдің нақты қай жерінен табылғанын сол күйі анықтай алмады. Бірақ бұл оның жасын анықтауға кедергі болған жоқ. Уран-торий негізінде уақытын анықтауiУран-торий негізінде уақытын анықтау немесе Торий-230 бойынша уақытын анықтау. Радиометриялық уақытын анықтау әдісі көрсеткендей, ежелгі адамның бұл жақ сүйегі соңғы рет осыдан шамамен 160 000 жыл бұрын тамақ шайнаған. Жеген асы дәмді болған шығар деп үміттенеміз. Демек адамдар Тибет үстіртіне осыдан 160 000 мың жыл бұрын қоныстанып, сонда тамақтанған. Бұл бұрын пайымдалғандай емес, кем дегенде 120 000 жыл бұрын болған.

Байшья үңгірі/Wikimedia commons

Байшья үңгірі/Wikimedia commons

Бірақ бұл ықылым заманғы тау адамдары кім болған: неандертал, денистік, сапиенс, реликт эректустары немесе адамзаттың осы уақытқа дейін беймәлім болып отырған әлдебір тармағының өкілдері ме? Бұл сұрақтың анық жауабын ежелгі ДНҚ бере алатын еді. Алайда Сяхэден табылған жақ сүйегінде ДНҚ сақталмаған. Бұл климаты жылы аймақтан табылған палеоантропологиялық заттарға ортақ мәселе. Қазіргі уақытта Тибетте тіпті 3300 м биіктіктің өзінде 700 м биіктіктегі Алтайға қарағанда күн әлдеқайда жылырақ және бұл айырмашылық жерді мұз басқан кезеңде де сақталған сияқты.

Бақытымызға орай, жақында палеогенетиктер қазып алынған сүйектерді коллаген — адам ағзасындағы ең көп болатын, оның үстіне өте баяу ыдырайтын ақуыз қалдығы бойынша сәйкестендіру әдісін жетілдірді. Сондықтан бұл ақуыздың сүйекте сақталу ықтималдығы ДНҚ-ға қарағанда өте жоғары. Бұл әдісті әзірлеген Лейпцигтегі Эволюциялық антропология институтының ғалымдары — Фридо Уэлкер, оның ғылыми жетекшісі Жан-Жак Юбле және олардың әріптестері Сяхэ үңгірінен табылған жақ сүйегін зерттеп жатқан Қытай археологтарының тобына қосылды. Осындай кәсіпқойлар ұжымы құрылғаннан кейін әңгімемізге өзек болатын тамаша жаңалық ашылды.

Микроскоп арқылы генетикалық материалмен жұмыс © AP Photo/Mark Schiefelbein

Микроскоп арқылы генетикалық материалмен жұмыс © AP Photo/Mark Schiefelbein

Тіс дентинінен ежелгі коллаген молекулаларының бөлігі сәтті алынды. Бұл деректерді талдау Сяхэден табылған жақ сүйегі иесінің эволюциялық шежіредегі алатын орнын анықтауға мүмкіндік берді. Анық болғандай, Тибеттің ежелгі тұрғыны Алтай үңгірінен табылған денистік адаммен бірге шежіредегі бір тармақты құрайды екен. Оңайлатып айтқанда, ежелгі тибеттік адам денистік адам болып шықты! Бұл — зерттеудің негізгі, бірақ жалғыз ғана нәтижесі емес.

Біріншіден, ежелгі Homo популяциялары орта плейстоценнің өзінде, яғни мұз дәуірінің нағыз күшіне мінген кезінде, биік таулы жердің қатал жағдайына бейімделе алғаны белгілі болды. Осы уақытқа дейін бұған тек сапиенстер ғана қабілетті деп есептелді.

Екіншіден, гипоксия оттектің жетіспеуімен күресуге көмектесетін және көп уақыттан кейін Тибетке қоныс аударған сапиенстерге «пайдасын тигізген» EPAS1 генінің неліктен денистік адамдардың арасында таралғаны ақыры белгілі болды: денистіктер шынында да биік тауда өмір сүрген, сондықтан бұл генетикалық нұсқа оларға пайдалы болды.

Пештера-ку-Оасе үңгірінен табылған қалдықтар негізіндегі ерте Homo sapiens реконструкциясы/Wikimedia commons

Пештера-ку-Оасе үңгірінен табылған қалдықтар негізіндегі ерте Homo sapiens реконструкциясы/Wikimedia commons

Үшіншіден, Денис үңгірінен табылған заттарды зерттеген өткен жылдармен салыстарғанда біз дем арасында морфология, яғни денистік адамдардың кейпі қандай болғаны туралы көбірек ақпарат алдық. Осы уақытқа дейін біз денистік адамдардың тістері өте үлкен болғанына қоса бұл туралы басқа ештеңе айта алмайтын едік. Енді антропологтарда екі азу тісі сақталған төменгі жақтың бір жартысы бар — осының өзі морфологиялық ақпараттың қайнар көзі!

ДЕНИСТІК АДАМНЫҢ КЕЙПІ ҚАНДАЙ БОЛҒАН?

Ең алдымен оны әзірге көрмегенімізден бастайық. Ғалымдарда денистік адамның бас сүйегі де, қаңқасы да жоқ. Бұл толығымен біздің қиялымыздан шыққан, бірақ әрине, оның негізінде ғылыми деректер жатыр. Сяхэ үңгірінен табылған жақ сүйегі көлемді және пішіні жағынан архаикалық. Атап айтқанда, оның сапиенстерді ерекше ететін белгі иек шығыңқысы жоқ. Кейбір сипаттамалары бойынша ол эректус пен неандерталдың жақтарынан ерекшеленеді. Шайнауға арналған күрделі бет жағы бар өте үлкен азу тістері (моляр) Байшья үңгірін мекен еткен адамның Алтайдағы денистіктерге жақындығын растайды. Тіс доғасының пішіні бойынша Тибетті мекен еткен денистік адам кейбір ертедегі сапиенстерге, сондай-ақ бергідегі эректус пен гейдельберг адамдарына ұқсайды. Бір сөзбен айтқанда, оның сыртқы келбетін «проблемалы» немесе «әуесқойға ұнайтын» деп атар едік: оның жақ сүйегі тым үлкен, иегі жетілмеген. Әдетте қаланың шетінде жүретін гопниктерді осылай елестетеді. Бірақ, сенсеңіз, біздің кейіпкеріміздің түрі одан да ұсқынсыз болған.

3D принтер арқылы қайта құрылған денисов әйел адамының көрінісі/Alamy

3D принтер арқылы қайта құрылған денисов әйел адамының көрінісі/Alamy

Антропологтар Қытай археологтарының жинақтарында денистік адам туралы талай материал бар деп бұрыннан ойлаған. Денистіктердің морфологиясы бойынша жаңа деректер бұрын жасалған кейбір тұжырымды қайта пайымдауға мүмкіндік береді.11Олар да денистік болуы мүмкін.i Шығыс Азиядан табылған заттардың ішінде жасы жағынан салыстыруға болатын Сяхэ үңгірінде сақталған жақ сүйегі таяуда Тайваннан табылған Penghu 1 жақ сүйегіне көбірек ұқсайды. Тайвандағы жақтың жасы шамамен ғана анықталған: ол 10–190 мың жылға дейінгі аралықта жатыр. Бұл екі жақ сүйегіне ортақ маңызды ерекшелік — онда үшінші моляр («даналық тісі») мүлдем жоқ, тіпті жақта оның орны да жоқ. Екі жақ сонымен қатар тіс түбірлерінің құрылысы және басқа да белгілері жағынан ұқсас. Әлбетте, бұған қарап тайвандық жақ сүйегі де денистік адамның сүйегі деген болжам қисынды болып көрінеді. Бұл Қытайдан табылған басқа да даулы жәдігерлерге де, мысалы, Суйцзияодағы бас сүйегінің бөліктеріне (жасы 60–125 мың жыл, миының көлемі заманауи сапиенстікіне жақындайды) қатысты орынды болуы мүмкін.

Жоғарыда айтып кеткеніміздей, әдетте жылы елдерден табылған заттарда ДНҚ сақталмайды. Бірақ енді қазып алынған сүйектерді ондағы коллаген қалдығы бойынша сәйкестендірудің жаңа әдісін пайдаланатын зерттеушілер бұл гипотезаларды тексере алады. Сондықтан алдағы уақытта Азия жеріне адамның алуан түрлерінің қоныстану тарихын түсіндіретін жаңа қызықты жаңалық ашылады деп сенуімізге болады.

Ғалымдардың қолында бүкіл денистік тайпадан бір ғана сүйек және жақсылап оқылған бір геном ғана болғанына, мұның тым аз материал екеніне қарамастан, бұл адамдардың сыртқы түрін елестетуге батыл әрекет жасалды. Сүйегінің кішкентай сынығы ғана қалған бұл қыз қандай болған? Оның бет әлпетінің кейбір ерекшелігі қайта жаңғыртылды. Адамның геномында оның терісінің, шашы мен көзінің түсі қандай болғанын айтуға мүмкіндік беретін деректер бар.iСыр шертетін нуклеотидтер. Полиморфты нуклеотидті позициялар (яғни әртүрлі адамдарда әртүрлі нуклеотидтер болуы мүмкін позициялар бар) терінің, шаштың және көздің түсі қандай болғанын пайымдауға мүмкіндік береді Егер денистік адамдарда осы генетикалық нұсқалар мен сыртқы белгілердің арақатынасы тура сапиенстердегідей болса (олай болуы ықтимал, бірақ мұны ешкім нақты білмейді), онда Денис үңгірінде тіршілік еткен қыз шашы қара, қой көз, бетінде сепкілі жоқ, қараторы болған. Бұған басқа ештеңе қоса алмайсыз. Бірақ ғалымдар мұнымен тоқталған жоқ.

Атапуэрка үңгіріндегі адамдар (400 мың жыл бұрын)/Kennis & Kennis, Madrid Scientific Films

Атапуэрка үңгіріндегі адамдар (400 мың жыл бұрын)/Kennis & Kennis, Madrid Scientific Films

Адамның сыртқы келбетін генотип бойынша айтарлықтай дәл сипаттап үйрену заманауи биологияның алдында тұрған аса маңызды міндет. Бұл жолда табысқа жеткен жағдайда медициналық генетика, гендік инженерия және басқа да пәндер теориялық және шын мәніндегі тәжірибелік пәндер үшін іс жүзінде керемет перспектива ашылады. Нәтижесі Франкенштейн мен өз келбетін үнемі жетілдіруге құмар кейбір қыздардың тәжірибесінен асып түседі.

Өкінішке орай, бүгінгі күні тіпті қолымызда адамның сапалы түрде ашып оқылған толық геномы бар болған жағдайда да, оның келбеті туралы көп нәрсе айта алмаймыз. «Көзге көрініп тұрған» дерлік жеке белгілерді, айталық, көзінің, шашының немесе терінің түсін қандай да бір жолмен қайта жаңғыртуға болады. Дегенмен қызықты белгілердің көпшілігі (соның ішінде бас сүйегінің пішіні, тістердің өлшемі немесе жамбас сүйектерінің пропорциясы сияқты қаңқаның белгілері) жеке ақуыздардағы аминқышқылдардың тізбегі арқылы емес, көптеген әртүрлі геннің белсенділігінің реттелуінің (экспрессиясының) егжей-тегжейімен анықталады. Аталмыш егжей-тегжей өз кезегінде генаралық өзара әрекеттестіктің күрделі желілеріне байланысты, ал оның арқауының бытысқаны соншалық, оны әзірге ешкім сенімді түрде ұғындыра алмайды. Теориялық тұрғыдан алғанда, мәселенің шешімін табу мүмкін болуы керек, бір күні ғылым осыған келеді деп үміттенеміз. Бірақ бұл бүгін де, ертең де болатын нәрсе емес.

Дегенмен ептілік танытып басқа жолды да қарастыруға болады. Мысалы, толық геном алынған Denisova 3 шынашақ сүйегінің бөлігіндегі геннің экспрессия (белсенділік) деңгейін өлшеудің сәті түссе, тамаша болар еді. Өйткені экспрессия деңгейі — бұл реттеушілік өзара әрекеттестіктің бытысқан жиынтығының жұмысының түпкі нәтижесін бағалауға белгілі бір дәрежеде жақындататын құбылыс. Экспрессияны өлшеу үшін шынашақтан ежелгі РНҚ-ны бөліп алу керек болатын еді.iiРибонуклеин қышқылы — негізгі үш макромолекуланың бірі, тағы екеуі — ДНҚ және ақуыз. Бірақ РНҚ ДНҚ-дан да тезірек ыдырайды, сондықтан оның ежелгі сүйекте сақталу мүмкіндігі де азырақ.

ДНҚ молекуласының бөлігі, оның ортасында CpG-динуклеотидтер құрамында симметриялы орналасқан екі метилцитозин (екі тізбегі бойынша)/Christoph Bock, Max Planck Institute for Informatics/Wikimedia Commons

ДНҚ молекуласының бөлігі, оның ортасында CpG-динуклеотидтер құрамында симметриялы орналасқан екі метилцитозин (екі тізбегі бойынша)/Christoph Bock, Max Planck Institute for Informatics/Wikimedia Commons

Бірақ бұл мәселенің де шешімін табудың басқа жолы болуы мүмкін, оны палеогенетиктер жақында зерделей бастады. Бұл әдіс метиломға негізделген (бұл технология өте күрделі, бірақ оны ұғынып алуға тырысып көруге болады).22Метилденуi Ген белсенділігін реттеудің бір тәсілі — бұл метилдену, геннің промоторлық аймақтарындағы цитозиндерге метил тобының қосылуы, яғни генді ашып оқу осы жерден басталады. Әдетте, егер геннің промоторына метил топтары көптеп қосылса, геннің белсенділігі күрт төмендейді және біз геномдағы қай цитозиндердің метилденгенін және қайсысының метилденбегенін қарай аламыз. Бұл ген белсенділігі туралы маңызды ақпарат береді. Бақытымызға орай, цитозиннің метилденуі ежелгі ДНҚ-да айқын із қалдырады. Әңгіме мынада: әдеттегі, метилденбеген цитозиндер ағза өлгеннен кейін ДНҚ-ның ыдырауы кезінде урацилге айналса, метилденгендері тиминдерге айналады. Осының негізінде Иерусалимдегі Еврей университетінің қызметкері Давид Гохман және оның Израиль, Германия және Испаниядағы әріптестері метиломдарды — қазып алынған гоминид геномдарының метилдену профильдерін қайта жаңғырту әдісін әзірледі. Нәтижесі 2019 жылдың қыркүйегінде Cell журналында жарияланған зерттеуде ғалымдар денистік адамның келбетін қалпына келтіру үшін оның метиломын пайдаланды. Осы мақсатта олар әзірлеген әдіс күшті промотордың қатты метилденуінен туындаған фенотиптік өзгерістер бұл геннің қызметін бұзатын немесе оны мүлде істен шығаратын мутациялардың нәтижесінде пайда болатын өзгерістерге ұқсас деген долбарға негізделген. Бұл шындыққа жанасуы мүмкін долбар, өйткені екі жағдайда да тиісті ақуыздың функционалдығы күрт төмендейді. Жұмыста денистік адамның (сол баяғы Denisova 3 деген қыздың), екі неандерталдың (Денис үңгірінен табылған алтайлық және Виндия үңгірін мекен еткен хорватиялық неандерталдың) метиломдары, осыдан 45–7,5 мың жыл бұрын өмір сүрген бес ежелгі сапиенстің, сондай-ақ бес шимпанзенің сүйегінің метиломдары (бұл маңызды, өйткені әртүрлі тіндегі метилдену профильдері ерекшеленеді!) және 55 заманауи адамның метиломдары пайдаланылды.

Бұл әдісті қолданудың нәтижесінде алынған деректер бізге бұрыннан да белгілі болған екі түрдің: неандертал мен шимпанзенің сыртқы түрінің сипаттамасымен салыстырып тексерілді. Шимпанзе мен неандерталдың қалпына келтірілген сыртқы келбеті таңғаларлық дәрежеде шындыққа жақын болып шықты. Мысалы, авторлар есептегендей, неандерталдар қанқасының 107 белгісімен сапиенстерден ерекшеленеді. Метиломның негізінде осы ерекше белгілердің жартысынан көбі (62) сәтті «болжанды».

Denisova 3 бас сүйегінің морфологиясына негізделген денистік қыздың портреті, метил арқылы қалпына келтірілді. Nature журналында жарияланған танымал синопсистің Cell журналындағы Gokhman et al., 2019 мақаласына/ILLUSTRATION DE MAAYAN HAREL

Denisova 3 бас сүйегінің морфологиясына негізделген денистік қыздың портреті, метил арқылы қалпына келтірілді. Nature журналында жарияланған танымал синопсистің Cell журналындағы Gokhman et al., 2019 мақаласына/ILLUSTRATION DE MAAYAN HAREL

Бұл әдістің нәтиже беретініне көзін жеткізгеннен кейін ғалымдар оны денистік адамның сыртқы келбетін қайта жаңғырту үшін пайдаланды. Денистік адамдарды (дәлірек айтсақ, бір денистік адам — Denisova 3 деген қызды) неандертал мен (немесе) заманауи адамдардан өзгеше ететін 56 айырмашылықты анықтау мүмкін болды. Денистік адамды заманауи адамдардан өзгеше ететін белгілерінің көпшілігінде денистік адамдар неандерталдарға ұқсайтын болып шықты: жақтары күшті, пәс бас сүйегінің негізі кең, маңдайы төмен, тістерінің эмалі қалың, жамбасы үлкен, кеудесі кең, саусақ ұштары жалпайған. Сонымен қатар денистік адамдарда сапиенс пен неандерталдардан айырмашылығы, төменгі жақ сүйегінің басы үлкендеу, бас сүйегінің төбе жағы жазықтау және тіс доғасы ұзынырақ. Соңғы дерек табылған денистік адамның тістері шынымен де өте үлкен екендігіне сәйкес келеді. Қысқасы, сұлудың сұлуы болған десеңізші.

Александр Марков

АВТОРДЫҢ МАТЕРИАЛДАРЫ