Историческая родина гоминидов расположена в Южной Африке. Однако климатические условия этого региона не способствуют сохранению древних ДНК, что усложняет установление генетических связей. Ученые нашли решение, анализируя белки из образцов зубной эмали дальних предков современного человека.
На протяжении почти ста лет ученые пытались разгадать тайны окаменелостей загадочного и мускулистого предка древних людей — Paranthropus robustus («парантроп массивный»). Он передвигался на двух ногах и был адаптирован для интенсивного жевания благодаря своим массивным челюстям и крупным зубам с толстой эмалью. Этот парантроп жил около 2,25 до 1,7 миллиона лет назад.
У современного человека имеется множество далеких предков и родственников-гоминидов, существовавших миллионы лет назад. Палеонтологические находки в Южной Африке охватывают ранних гоминидов, таких как Australopithecus prometheus, A. africanus («Таунг чайлд»), A. sediba и P. robustus, а также ранних представителей рода Homo (H. erectus/ergaster, H. habilis) и более поздних гоминидов, таких как H. naledi и Homo sapiens (человек разумный).
Окаменелости иллюстрируют, каким образом эволюционировали эти ранние предки, начиная с A. africanus, существовавшего 3,67 миллиона лет назад. Они также фиксируют ключевые этапы эволюции, включая переход к двуногости, создание орудий труда и быстрое развитие мозга. В конечном итоге, наш вид — Homo sapiens — возник в Южной Африке около 153 000 лет назад.
Окаменелости P. robustus были впервые обнаружены в 1938 году. Однако оставались неразрешенными ключевые вопросы. Насколько значительными были различия внутри вида? Связаны ли размеры с полом или они указывают на присутствие нескольких видов? Как именно P. robustus соотносился с другими гоминидами и ранними Homo? И что генетически отличало его от них?
Ответы на эти вопросы долгое время оставались недоступными. Исследователи из Африки и Европы в области молекулярной науки, химии и палеоантропологии старались найти ответы, однако у них не было образцов ДНК. У ученых имеются образцы ДНК более поздних гоминидов, таких как неандертальцы и денисовцы, которые обитали в Евразии, но в условиях африканского климата они плохо сохраняются.
Революционным шагом стало применение палеопротеомики — анализа ископаемых белков. Ученые извлекли их из эмали зубов, возраст которых составляет 2 миллиона лет. Объектами стали четыре окаменелости P. robustus из пещеры Сварткранс в Южной Африке.
Белки, в отличие от нуклеиновых кислот, сохраняются лучше, прикрепляясь к зубам и костям, не поддаваясь разрушительному воздействию жаркого климата. Один из этих белков предоставил информацию о биологическом поле «хозяев» окаменелостей. Выяснилось, что два из них были мужчинами, а два — женщинами.
Эти открытия открывают новое понимание эволюции человека и могут изменить восприятие генетического разнообразия наших ранних предков, обитавших в Африке. Это может помочь глубже понять взаимодействия между различными особями и, возможно, даже выяснить, принадлежат ли окаменелости к разным видам или являются частью одного.
Белковые последовательности также выявили другие мелкие, но потенциально значимые генетические различия. Одно из важных отличий было обнаружено в
Фото: hi-tech.mail.ru