Białka z zębów sprzed 400 tysięcy lat odkrywają tajemnice Homo erectus
Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk – wśród nich Qiaomei Fu, Kai Zhou i Xiaotian Feng – wyekstrahowali i przeanalizowali białka z zębów sześciu Homo erectus ze środkowego plejstocenu. Uzyskane przez nich wyniki, które zostały opublikowane w Nature, rzucają nowe światło na ewolucję człowieka i powiązania między różnymi liniami hominidów.
Uzyskanie informacji molekularnych ze skamieniałości liczących setki tysięcy lat to wyjątkowe wyzwanie, gdyż DNA ulega degradacji znacznie szybciej niż białka. Naukowcy z Chin sięgnęli po paleoproteomikę, analizę dawnych białek zachowanych w szkliwie zębowym. Szkliwo bardzo dobrze przechowuje białka. Badania zwierzęcych skamieniałości z tych samych stanowisk potwierdziły, że właśnie w nim białka przetrwały, podczas gdy w zębinie i kościach się nie zachowały.
Próbki pobrano z sześciu zębów pochodzących z trzech dobrze znanych stanowisk archeologicznych w Chinach: Zhoukoudian w północnych Chinach, Hexian w prowincji Anhui na południu oraz Sunjiadong w prowincji Henan. Wszystkie okazy datowane są na około 400 tysięcy lat. Wśród badanych znalazło się pięciu mężczyzn i jedna kobieta, których płeć ustalono na podstawie obecności lub braku białek specyficznych dla chromosomu Y.
Analiza białek ujawniła coś niezwykłego. Wszystkie sześć okazów, mimo że pochodzą z geograficznie odległych stanowisk, zawiera dwa identyczne warianty aminokwasowe w białku szkliwa, ameloblastynie (AMBN).
Pierwszy wariant, AMBN(A253G), jest absolutną nowością w nauce. Nie odnaleziono go u żadnego innego hominida – ani u Homo antecessor z Atapuerki, ani u H. erectus z Dmanisi w Gruzji, ani u neandertalczyków, denisowian czy współczesnych ludzi. Nie ma go też u żadnych innych naczelnych ani u większości ssaków. To unikalny molekularny „podpis" środkowoplejstoceńskiego H. erectus ze wschodu Azji. Co istotne, jego obecność u H. erectus z Hexian definitywnie wyklucza spekulacje, że tamtejsze szczątki mogłyby należeć do denisowian.
Drugi wariant, AMBN(M273V), został już wcześniej znaleziony u denisowian. Teraz okazuje się, że nosił go również wschodnioazjatycki H. erectus. Co więcej, szczegółowa analiza pokazuje, że wariant ten trafił do denisowian z zewnątrz – z populacji spokrewnionej z badanymi okazami H. erectus.
Odkrycie jest istotne dla rozumienia przepływu genów między dawnymi liniami hominidów. Wcześniejsze badania genomiczne wykazały, że denisowianie otrzymali od 0,5 do 8 procent materiału genetycznego od hominida, którego przodkowie oddzielili się od wspólnej linii przodków neandertalczyków, denisowian i ludzi współczesnych ponad milion lat temu. Co więcej, około 15 procent tego „superarchaicznego" DNA przeszło następnie z denisowian do współczesnych mieszkańców Azji i Oceanii, zwłaszcza Filipin.
Wyniki nowych badań wskazują, że tym tajemniczym, „superarchaicznym" dawcą mógł być właśnie Homo erectus ze wschodniej Azji. Około 400 tysięcy lat temu – w czasie, gdy denisowianie właśnie wyodrębniają się jako osobna linia – obie grupy zamieszkiwały częściowo te same terytoria w Chinach, co stwarzało warunki do krzyżowania się i wymiany genów.
Badanie dowodzi, że paleoproteomika może stać się kluczowym narzędziem w badaniach ewolucji człowieka tam, gdzie DNA jest nieosiągalne. Dzięki białkom z zębów udało się rozstrzygnąć spory taksonomiczne, określić płeć osobników i nakreślić prawdopodobne kierunki przepływu genów między liniami hominidów.
Komentarze (0)