Ljudje so si pred 15.000 leti svoje jame delili z drugo skupino pokončnih opic, imenovano Denisovani. Oba hominina sta bila gensko ločena, ločila sta se od najbližjega skupnega prednika več kot 500.000 let prej, vendar sta bila fizično blizu. Ljudje in Denisovani so se parili - verjetno veliko - na območju, ki je segalo od Sibirije do jugovzhodne Azije, pri čemer je puščalo malo genetske rodove, ki je še danes zaznaven pri nekaterih človeških populacijah.
Poleg teh genetskih ostankov je ostalo le še nekaj opomnikov na naše starodavne družine - čeljustna kost, nekaj zob in dekliška rožnata kost z kapljico DNK na konici, ki so jo leta 2010 odtrgali iz jame v Sibiriji. Nobenih popolnih okostnjakov ali lobanj še nikoli ni bilo so ga našli znanstveniki, da bi se znanstveniki spraševali: Kako so sploh izgledali ti proto-ljudje?
Nova študija, objavljena danes (18. september) v reviji Cell, želi na to vprašanje odgovoriti z genetsko analizo brez primere. Mednarodna ekipa raziskovalcev je z metilno karto Denisovanovega genoma - torej zemljevidom, kako kemične spremembe izražanja genov vplivajo na fizične lastnosti, rekonstruirala prvi verjetni portret 40.000 let starejše Denisovanove deklice, ki ji je roza pomagala sproži novo vejo človeškega družinskega drevesa.
Rezultati kažejo lik z nizkim čelom, štrlečo čeljustjo in skorajda neobstoječo brado - splošno anatomijo, ki se ne razlikuje tako od druge skupine izumrlih ljudi, neandertalcev, ki so ob istem času zasedli Zemljo.
"Pričakoval sem, da bodo Denisovanove lastnosti podobne neandertalcem, samo zato, ker so neandertalci njihovi najbližji sorodniki," je za Live Science povedal vodilni avtor študije David Gokhman, genetik na univerzi Stanford. "Toda v nekaj lastnostih, kjer se razlikujejo, so razlike skrajne."
Na primer, Gokhman in njegovi sodelavci so ugotovili, da imajo Denisovani bistveno daljše zobne oboke (to je, da so zgornji in spodnji vrstici zob izstopali dlje) kot neandertalci in sodobni ljudje; vrhovi lobanj pa so se raztegnili opazno širše. Te ugotovitve dajejo Gokhmanu nekaj upanja, da bi dve delni lobanji, ki so jih nedavno odkrili na Kitajskem, dejansko lahko pripadali širokokrvnim Denisovčanom, kar bi lahko razširilo zajetne fosilne zapise naših neuglednih, mrtvih sorodnikov.
Mezinčkova obljuba
Kako si torej rekonstruirate obraz izumrle osebe, ko morate imeti nekaj DNK na prstu? V tej študiji so Gokhman in njegovi sodelavci iskali nepravilnosti v ekspresiji genov - ali kako kemične zaviralce v človekovem genskem zapisu lahko vplivajo na nekatere fizične lastnosti.
"Obstajajo različne plasti, ki sestavljajo naš genom," je dejal Gokhman. "Imamo samo zaporedje DNK, kjer so kodirani naši geni. Povrh tega so regulativni sloji, ki nadzorujejo, kateri geni se aktivirajo ali deaktivirajo in v katerem tkivu."
Ena od teh plasti je postopek, imenovan metilacija DNA. Metilacija nastane, kadar se kemikalije, ki vsebujejo en atom ogljika in tri atome vodika - znane tudi kot metilne skupine - vežejo na določene molekule DNK. Čeprav ta vezava ne spremeni osnovnega zaporedja DNK, lahko moti način izražanja specifičnih genov. Določeni vzorci metilacije lahko kažejo, ali ima celica na primer raka in lahko vodi do anatomskih deformacij.
Tako so raziskovalci pregledali razpoložljivo Denisovanovo DNK, da so primerjali vzorce metilacije skupine s tistimi, ki jih najdemo pri ljudeh in neandertalcih, da bi videli, kje se njihova genska ekspresija prekriva in kje se razhaja. Ko so narisali edinstven profil metilacije Denisovansov, so raziskovalci poskušali ugotoviti, katere fizične lastnosti spreminja vsak metiliran gen, na podlagi znanih človeških motenj, ki so posledica zaviranja teh istih genov.
Skupina je v Denisovanovcih našla skupno 56 lastnosti, za katere so predvidevali, da se razlikujejo od sodobnih ljudi in neandertalcev, od katerih je 32 povzročilo očitne anatomske razlike. Denisovanovi so imeli poleg širokih lobanj in čeljustnih čeljusti širše medenice in rebrne kletke kot sodobni ljudje ter tanjše, ravnejše obraze kot neandertalci.
Za preverjanje natančnosti njihovih anatomskih napovedi so raziskovalci ustvarili tudi podobne metilne karte za neandertalce in šimpanze - dve vrsti z znano anatomijo -, ki bi jih lahko uporabili za takojšnje preverjanje svojih napovedi. Ugotovili so, da je približno 85% njihovih napovedi o tem, katere lastnosti se razhajajo in v katero smer (recimo, ali je lobanja neandertalca širša ali tanjša od človekove), zamrle.
To je raziskovalcem dalo upanje, da njihov rekonstruiran Denisovan ni daleč stran od starodavne resničnosti. Končni preizkus njihovih napovedi je prišel maja 2019, ko je ločena skupina raziskovalcev po poročanju prvič identificirala čeljustno kost Denisovana. Ko sta Gokhman in njegovi sodelavci primerjala svoje napovedi z dejansko anatomijo čeljustne kosti, so ugotovili, da se sedem od osmih napovedi ujema.
"Edini pravi test naših napovedi je, da najdemo več Denisovanovih kosti in jih uskladimo," je dejal Gokhman. Kot je dodal, bo njegov sanjski fosil vključeval del Denisovanovega obraza - "samo obrazi se med različnimi ljudmi tako zelo razlikujejo," je dejal.
