Komplett guide til Denisovans, en nyere hominid-art

Nyoppdagede hominider i Sibir

Virtuell rekonstruksjon av Xiahe-kjeven etter digital fjerning av den vedheftende karbonatskorpen. Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA, Leipzig

Denisovanene er nylig identifisert hominin arter, relatert til, men forskjellig fra de to andre hominide artene (tidlige moderne mennesker og Neandertalere ) som delte planeten vår i mellom- og øvre paleolittiske perioder. Arkeologiske bevis på eksistensen av Denisovans er så langt begrenset, men genetiske bevis tyder på at de en gang var utbredt over Eurasia og blandet med både neandertalere og moderne mennesker.

Viktige takeaways: Denisovans

• Denisovan er navnet på en hominid som er fjernt beslektet med neandertalere og anatomisk moderne mennesker.
• Oppdaget av genomisk forskning i 2010 på beinfragmenter fra Denisova-hulen, Sibir
• Bevis er først og fremst genetiske data fra beinet og moderne mennesker som bærer genene
• Positivt assosiert med genet som gjør at mennesker kan leve i store høyder
• En høyre underkjeve ble funnet i en hule på det tibetanske platået

De tidligste restene var bittesmå fragmenter funnet i de innledende øvre paleolittiske lagene av Denisova-hulen , i de nordvestlige Altai-fjellene rundt fire miles (seks kilometer) fra landsbyen Chernyi Anui i Sibir, Russland. Fragmentene inneholdt DNA, og sekvenseringen av den genetiske historien og oppdagelsen av rester av disse genene i moderne menneskelige populasjoner har viktige implikasjoner for den menneskelige boligen på planeten vår.

Denisova-hulen

De første restene av Denisovans var to tenner og et lite fragment av fingerbein fra nivå 11 ved Denisova-hulen, et nivå datert mellom 29.200 og 48.650 år siden. Restene inneholder en variant av initial Øvre paleolittisk kulturelle rester funnet i Sibir kalt Altai. Disse fragmentariske restene ble oppdaget i 2000 og har vært målet for molekylære undersøkelser siden 2008. Oppdagelsen kom etter at forskere ledet av Svante Pääbo ved Neandertaler-genomprosjektet ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology fullførte den første mitokondrielle DNA-sekvensen (mtDNA) til en neandertaler, noe som beviser at neandertalere og tidlig moderne mennesker ikke er veldig nært beslektet i det hele tatt.

I mars 2010 rapporterte Pääbos team resultatene av undersøkelsen av et av de små fragmentene, en falanx (fingerbein) av et barn mellom 5 og 7 år, funnet i nivå 11 i Denisova-hulen. mtDNA-signaturen fra falangen fra Denisova-hulen var signifikant forskjellig fra både neandertalere eller tidlig moderne mennesker (EMH) . En fullstendig mtDNA-analyse av falangen ble rapportert i desember 2010, og den fortsatte å støtte identifiseringen av Denisovan-individet som atskilt fra både neandertaler og EMH.

Pääbo og kolleger tror at mtDNA fra denne falangen er fra en etterkommer av mennesker som forlot Afrika en million år etter Stående mann , og en halv million år før forfedrene til neandertalere og EMH. I hovedsak er dette lille fragmentet bevis på menneskelig migrasjon ut av Afrika som forskerne var helt uvitende om før denne oppdagelsen.

Molaren

MtDNA-analysen av en molar fra nivå 11 i hulen og rapportert i desember 2010 avslørte at tannen sannsynligvis var fra en ung voksen med samme hominid som fingerbenet og helt klart et annet individ siden falanksen er fra et barn.

Tannen er en nesten fullstendig venstre og sannsynligvis tredje eller andre øvre jeksel, med svulmende linguale og bukkale vegger, noe som gir den et oppblåst utseende. Størrelsen på denne tannen er godt utenfor rekkevidden for de fleste Homo-arter. Faktisk er den nærmest i størrelse til Australopithecus . Det er absolutt ikke en neandertalertann. Det viktigste var at forskerne var i stand til å trekke ut DNA fra dentinet i roten av tannen, og foreløpige resultater rapporterte at den ble identifisert som en Denisovan.

Denisovanernes kultur

Det vi vet om kulturen til denisovanerne er at den tilsynelatende ikke var mye forskjellig fra andre opprinnelige øvre paleolittiske populasjoner i det sibirske nord. Steinredskapene i lagene som Denisovan-menneskelevningene befant seg i er en variant av Mousterian , med dokumentert bruk av parallell reduksjonsstrategi for kjernene, og et stort antall verktøy dannet på store blader.

Dekorative gjenstander av bein, mammutbrosme og fossilisert strutseskall ble gjenvunnet fra Denisova-hulen, og det samme var to fragmenter av et steinarmbånd laget av mørkegrønn kloritt. Denisovan-nivåene inneholder den tidligste bruken av en øyebennål kjent i Sibir til dags dato.

Genomsekvensering

I 2012 rapporterte Pääbos team om kartleggingen av den komplette genomsekvenseringen av tannen. Denisovaner, som moderne mennesker i dag, deler tilsynelatende en felles stamfar med neandertalere, men hadde en helt annen befolkningshistorie. Mens neandertaler-DNA er tilstede i alle populasjoner utenfor Afrika, finnes Denisovan-DNA bare i moderne populasjoner fra Kina, øya Sørøst-Asia og Oseania.

I følge DNA-analysen delte familiene til dagens mennesker og denisovaner seg fra hverandre for rundt 800 000 år siden og ble deretter koblet sammen igjen for rundt 80 000 år siden. Denisovaner deler flest alleler med Han-populasjoner i sør Kina , med Dai i Nord-Kina, og med melanesere, australske aboriginer og sørøstasiatiske øyboere.

Denisovan-individene som ble funnet i Sibir bar på genetiske data som samsvarer med moderne mennesker og er assosiert med mørk hud, brunt hår og brune øyne.

Tibetanere, Denisovan DNA og Xiahe

Ser gjennom hele Jiangla River Valley på den øvre delen av dalen. Biashiya Karst-hulen ligger i enden av dalen. Dongju Zhang, Lanzhou University

En DNA-studie publisert av populasjonsgenetiker Emilia Huerta-Sanchez og kolleger i tidsskriftet Natur fokusert på den genetiske strukturen til mennesker som bor på Tibetansk platå på 4000 meter over havet og oppdaget at Denisovans kan ha bidratt til den tibetanske evnen til å leve i store høyder. Genet EPAS1 er en mutasjon som reduserer mengden hemoglobin i blodet som kreves for at folk skal opprettholde og trives i store høyder med lite oksygen. Folk som bor i lavere høyder tilpasser seg lavt oksygennivå i store høyder ved å øke mengden hemoglobin i systemene deres, noe som igjen øker risikoen for hjertehendelser. Men tibetanere er i stand til å leve i høyere høyder uten økt hemoglobinnivå. De lærde søkte etter donorpopulasjoner for EPAS1 og fant et eksakt samsvar i Denisovan DNA. Denisova-hulen er bare ca. 2300 fot over havet; det tibetanske platået er i gjennomsnitt 16 400 fot over havets høyde.

Et team ledet av paleontolog Jean-Jacques Hublin (Chen 2019) søkte gjennom arkiverte tibetanske paleontologiske rester og identifiserte en underkjeve som ble oppdaget i Baishiya Karst-hulen, Xiahe, Gansu-provinsen, Kina i 1980. Xiahe-kjeven er 160 000 år gammel og den representerer det tidligste kjente hominin-fossilet som er funnet på det tibetanske platået - hulens høyde er 10 700 fot o.h. Selv om det ikke var noe DNA igjen i selve Xiahe-kjeven, var det eksisterende proteom i tennene til tennene - selv om det var sterkt nedbrutt, var det fortsatt klart å skille fra forurensende moderne proteiner. Et proteom er settet av alle uttrykte proteiner i en celle, vev eller organisme; og den observerte tilstanden til en bestemt enkelt aminosyrepolymorfismer i Xiahe-proteomet bidro til å etablere identifiseringen av Xiahe som Denisovan. Forskerne mener at denne menneskelige tilpasningen til ekstraordinære miljøer kan ha blitt tilrettelagt av genstrøm fra Denisovans som først hadde tilpasset seg klimaet.

Nå som forskere har en indikasjon på hvordan Denisovan-kjevemorfologien ser ut, vil det være lettere å identifisere mulige Denisovan-kandidater. Chen et al. foreslo også ytterligere to østasiatiske bein som passer til morfologien og tidsrammen til Xiahe-hulen, Penghu 1 og Xuijiayo.

Familietre

Da anatomisk moderne mennesker forlot Afrika for rundt 60 000 år siden, var regionene de ankom allerede befolket: av neandertalere, tidligere Homo-arter, denisovaner og ev. Homo floresiensis . Til en viss grad blandet AMH seg med disse andre hominidene. Den nyeste forskningen indikerer at alle hominide arter stammer fra samme stamfar, en hominin i Afrika; men den nøyaktige opprinnelsen, dateringen og spredningen av hominider over hele verden var en kompleks prosess som trenger mye mer forskning for å identifisere.

Forskningsstudier ledet av Mondal et al. (2019) og Jacobs et al. (2019) har slått fast at moderne populasjoner som inneholder blandinger av Denisovan-DNA finnes i hele Asia og Oseania, og det begynner å bli klart at avling mellom anatomisk moderne mennesker og denisovan- og neandertalere skjedde flere ganger i løpet av vår historie på planeten jorden.

Utvalgte kilder

• Árnason, Wolf. ' Ut av Afrika-hypotesen og forfedre til nyere mennesker: Cherchez La Femme (Et L'homme) .' Gene 585.1 (2016): 9–12. Skrive ut.
• Bae, Christopher J., Katerina Douka og Michael D. Petraglia. ' Om opprinnelsen til moderne mennesker: asiatiske perspektiver .' Vitenskap 358.6368 (2017). Skrive ut.
• Chen, Fahu, et al. ' En sen middels pleistocen Denisovan Mandible fra det tibetanske platået .' Natur (2019). Skrive ut.
• Douka, Katerina, et al. ' Aldersestimater for hominin-fossiler og begynnelsen av den øvre paleolitikum ved Denisova-hulen .' Natur 565.7741 (2019): 640–44. Skrive ut.
• Garrels, J.I. Proteome .' Encyclopedia of Genetics . Eds. Brenner, Sydney og Jeffrey H. Miller. New York: Academic Press, 2001. 1575–78. Skrive ut
• Huerta-Sanchez, Emilia, et al. ' Høydetilpasning hos tibetanere forårsaket av introgresjon av Denisovan-lignende DNA .' Natur 512.7513 (2014): 194–97. Skrive ut.
• Jacobs, Guy S., et al. ' Flere dypt divergerende Denisovan-forfedre på papuanere .' Celle 177,4 (2019): 1010–21.e32. Skrive ut.
• Mondal, Mayukh, Jaume Bertrandpetit og Oscar Lao. ' Omtrentlig Bayesiansk beregning med dyp læring støtter en tredje arkaisk introgresjon i Asia og Oseania .' Naturkommunikasjon 10.1 (2019): 246. Trykk.
• Slon, Viviane, et al. ' Genomet til avkommet til en neandertalermor og en Denisovan-far. ' Natur 561.7721 (2018): 113–16. Skrive ut.
• Slon, Viviane, et al. ' En fjerde Denisovan-individ .' Vitenskapens fremskritt 3.7 (2017): e1700186. Skrive ut.