Отримано найдавнішу ДНК від предка людини: її витягли із зуба, якому 2 млн років
Вчені здійснили революційний подвиг, вилучивши найдавніші генетичні дані зі скам'янілостей зубів стародавнього гомініна Paranthropus robustus, що докорінно змінило наше уявлення про еволюцію людини.
Гомініни, група, до якої належать люди та їхні давні родичі, з'явилися в Африці приблизно сім млн років тому. Завдяки революційній розробці вчені успішно витягли генетичну інформацію з африканського гомініна, який жив два млн років тому, що зробило її найдавнішими генетичними даними, які будь-коли знайдені, пише Nature.
У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Генетичний матеріал отриманий зі скам'янілостей зубів Paranthropus robustus, знайдених у печері в Південній Африці. Безпрецедентний вік цих генетичних даних розширює межі генетичного запису до раніше немислимих часів і місць.
Результати дослідження викликали значний ентузіазм у науковій спільноті. Катерина Дука, вчена-археологиня з Віденського університету, описує результати як "дивовижні". Вона також пояснює, що рештки, яким приблизно два мільйони років, зазнали значної мінералізації, що робить їх майже схожими на камінь.
Збереження генетичного матеріалу в теплому кліматі є складним завданням через швидку руйнацію ДНК. У попередньому прориві дослідникам вдалося отримати генетичні послідовності з двомільйонних зразків гренландської вічної мерзлоти, встановивши рекорд найстарішої збереженої стародавньої ДНК.
Білки, з іншого боку, демонструють кращу стійкість порівняно з ДНК, що дозволяє вченим розширити молекулярні записи ще далі в минуле. У 2016 році команда успішно витягла білкові послідовності зі шкаралупи яєць страусів (Struthionidae) у Танзанії віком до 3,8 млн років.
У своєму останньому дослідженні 2023 року науковці зосередилися на чотирьох зубах P. robustus з печери Сварткранс поблизу Йоганнесбурга, Південна Африка. Ці міцнотілі гомініни вже давно спантеличують дослідників щодо їхньої спорідненості з іншими давніми людськими видами.
За допомогою мас-спектрометрії науковці проаналізували сотні амінокислот, присутніх в емалі, мінералізованому зовнішньому шарі зубів. Серед виявлених білків їхню увагу привернув амелогенін-Y.
Його виробляє ген на Y-хромосомі, і його присутність у двох зразках дозволила команді зробити висновок, що зуби належали чоловікам. У двох інших зубах не було амелогеніну-Y, але вони містили Х-хромосомну версію білка, що свідчить про їхню ймовірну приналежність жінкам.
Секвенувавши близько 400 амінокислот, спільних для всіх чотирьох зразків, дослідники побудували просте еволюційне дерево. Це дерево підтвердило, що Homo sapiens, неандертальці та денисівці за останні 200 000 років тісніше пов'язані між собою, ніж з двомільйонним парантропом.
Понтус Скоглунд, палеогенетик з Інституту Френсіса Кріка в Лондоні, пояснює, що білки емалі мають обмежену різноманітність, що робить 425 амінокислот, які використовувала команда дослідників, менш інформативними порівняно з першими секвенованими послідовностями неандертальців у 1997 році, які включали близько 360 пар основ мітохондріальної ДНК, відомої своєю значною варіативністю.
А тому морфологія кісток залишається надійнішим методом для розплутування родинних зв'язків, ніж стародавні білки. Скоглунд зазначає, що попереду ще довгий шлях у галузі еволюційної стародавньої протеоміки.
У міру того, як сфера стародавньої протеоміки розширюється, дослідники наголошують на необхідності дотримання балансу між перевагами та витратами руйнівного відбору зразків.
Раніше Фокус писав, що відомо про доісторичну мову неандертальців та як вони спілкувалися. Дослідники вважають її справжньою лінгвістичною таємницею.
А також ми розповідали, що стародавня стоматологія була дорогою: що показав древній череп із золотими зубами.