Дослідники з Австрії та Німеччини вперше виділили геном людини із печерних відкладів. Аналіз показав, що він належав жінці, яка побувала в грузинській печері більш ніж 25 тисяч років тому. Разом із цим з локації виділили геноми вовка та бізона, які розкрили нові деталі їхньої еволюції. Результати дослідження опублікували в журналі Current Biology.
Печера Сацурблія / Wikimedia Commons
У чому особливість дослідження?
Довгий час чи не найкращим способом дізнатися більше про життя вимерлих тварин та людей було вивчення їхній скам'янілих решток та кісток. Але він мав численні недоліки, пов'язані з фрагментованістю зразків та можливими помилками тлумачення їхнього походження тощо. Тому з появою методів секвенування геномів, добутих із викопних кісток, зубів та волосся, в палеонтології та археології сталася справжня революція. Зараз ми маємо змогу пізнати вимерлу природу у таких деталях, як ніколи раніше, поглянувши у саму її основу. Наприклад, прочитавши геном мамонтів віком один мільйон років з їхніх скам'янілих зубів, ми взнали про генетичну лінію цих величних тварин, які могли першими з мамонтів колонізувати Північну Америку. А геном шаблезубих котів (Homotherium) із решток їхніх кісток вказав, що ці тварини мали потужні кінцівки, які ставали в пригоді при тривалому переслідуванні здобичі, можливо, під час групового полювання, на що натякають у них гени соціальної поведінки.
Утім, для вивчення геному таким чином потрібно для початку знайти рідкісні рештки, з яких його можна виділити. Крім того, у процесі добування ДНК потрібно дуже постаратися, щоб цінні екземпляри зазнали мінімального пошкодження. Ці недоліки призвели до розроблення нового способу вивчення древніх геномів — виділених з печерних відкладів. Нещодавно вченим уперше вдалося відновити геном тварин, добутий з відкладень у мексиканській печері, віком понад 10 тисяч років тому. Але наука пішла далі, й у новій роботі науковці Віденського університету та Інституту еволюційної антропології Макса Планка секвенували людський геном із бруду.
Звідки добули геном?
Вчені проводили дослідження печери Сацурблія, що в Грузії. Раніше там знаходили велику кількість свідчень того, що її довгий час населяли люди, наприклад, кам'яні знаряддя та скам'янілості. На основі останніх вдалося прочитати геном однієї людини з локації, що жила приблизно 15 тисяч років тому.
Проте цього разу ДНК шукали у навколишньому середовищі, відкладах печери. Для цього науковці відбирали зразки бруду із шести шарів різного віку — від 17 до 32 тисяч років. Отриманий матеріал піддали аналізу, який дав змогу виявити у ньому генетичну інформацію про три різні види істот, які побували в печері Сацурблія в минулому — людину розумну (Homo sapiens), вовка (Canis lupus) та бізона (Bison bonasus). Їхні геноми виявили у єдиному зразку відкладів з періоду останнього льодовикового максимуму, віком близько 25 тисяч років.
Що нового дізналися з дослідження?
Людський геном був представлений ДНК жінки. Вчені змогли прочитати тільки 0,5 відсотка її геному, однак цього було достатньо, щоб дізнатися важливі деталі її життя. Ця людина споріднена генетично із сучасними європейцями та дещо менше з сучасними азійцями. Вона представляє вимерлу і раніше невідому популяцію людей, показав аналіз.
Так само й вовки з печери виявилися представниками нової для науки кавказької лінії цих тварин, що передувала предкам сучасних вовків та собак. Оскільки в більш ранніх відкладах ДНК цих вовків немає, це підтверджує гіпотезу, що вовки зазнавали значних змін під час льодовикового періоду, зокрема, окремі популяції, як ця, вимирали.
Щодо бізонів, то вчені з'ясували, що вони близько споріднені з європейськими бізонами (Bison bonasus) і значно менше із американськими (Bison bison). Це означає, що їхні лінії відокремилися ще до того, як досліджувані бізони відвідали печеру Сацурблія.
Хоча наразі неможливо встановити, чи населяли грузинську печеру ці три види одночасно, автори підкреслюють високу інформативність дослідження печерних відкладів. Вони можуть сприяти вивченню цілих вимерлих екосистем, включно зі взаємодіями різних видів та людей, вважають автори.