English Deutsch
Новости
Новости антропологии
03.06.2015
Автор: А. Соколов

Древнейшая неандертальская ДНК: новое исследование скелета из Альтамуры

У антропологических находок очень разная судьба. Одни из них – везунчики - мгновенно приковывают пристальное внимание научного сообщества, попадают на первые полосы изданий, окутываются романтическим ореолом «Большого Открытия». Другие, не менее замечательные, но сделанные под несчастливой звездой, получают известность только среди крохотной горстки специалистов, и, даже толком не описанные, десятилетиями ждут своего часа…

Рис. 1.Скелет в пещере Альтамура 1 в том виде, в каком он был найден (фото из статьи 1994 г.). Источник: Delfino P.V. et Vacca E. Report of an archaic human skeleton discovered at Altamura (Bari), in the Lamalunga district // Human Evolution, 1994, V.9, pp.1-19.

Рис. 2. А) Карта Италии с обозначением Альтамуры. B) Найденный скелет (видны череп, нижняя челюсть, правая бедренная). C) Схема северной части карстовой пещеры Ламалунга. D) Схема расположения костей Альтамура 1. Иллюстрация из обсуждаемой статьи

Рис. 3. А) Фрагмент правой лопатки из Альтамуры (вид со стороны суставной впадины). С) Филогенететическое древо гоминид на основании анализа усредненной формы суставной впадины лопатки. Видно положение Альтамуры между ранними неандертальцами Крапины и классическими неандертальцами. Иллюстрация из обсуждаемой статьи

Рис. 4. Генеалогическое древо неандертальцев на базе анализа мтДНК. Иллюстрация из обсуждаемой статьи

Рис. 5. Схема расположения костей Альтамура 1. Темным прямоугольником показана «меньшая камера». 2с – фрагмент правой лопатки, который был извлечен для исследования. Иллюстрация из приложения к обсуждаемой статье

Рис. 6. Процедура извлечения фрагмента правой лопатки гоминида: A) установка дистанционной видеосистемы B) телеманипулятор с захватом на конце С) Извлечение образца D) образец помещен в стерильный пакет. Иллюстрация из приложения к обсуждаемой статье

На юге Италии, недалеко от городка Альтамура (не путать с испанской Альтамирой!), находится карстовая пещера Ламалунга. Об этой пещере мы узнали благодаря спелеологам, расширившим подозрительного вида трещину в скале и 7 октября 1993 года проникшим внутрь. Спустившись по 8-метровому колодцу, спелеологи попали в узкий проход, расчистив который, обнаружили  неизвестную доселе систему тоннелей. Вот в конце одного из таких тоннелей около 60 м длиной  (впоследствии названного “ramo dell'uomo”  – «ветка человека»),  спелеологов и ждало Большое Открытие.  За мощным сталагмитом лежали, частично вросшие в пол пещеры, человеческие кости - перевернутый череп, нижняя челюсть, таз, кости рук и ног, лопатки, ребра… Почти полный скелет, в превосходном состоянии! Останки покрывало множество кораллообразных кальцитовых наростов (см. фото). Даже поверхностного осмотра, проведенного прибывшим сюда антропологом, оказалось достаточно, чтобы понять: это не современный человек. Похоже на неандертальца! В то же время, некоторые черты (форма надбровья, строение мозговой коробки, размеры сосцевидных отростков) сближали находку с более древними гоминидамиГоминиды в "классическом" смысле - семейство прямоходящих приматов, включающее людей и их ископаемых предшественников..

Как  скелет попал сюда?

В некоторых  галереях пещеры обнаружились отдельные кости животных, судя по всему, принесенные водным потоком. Но вряд ли вода затащила в пещеру и аккуратно сложила в уголке целый человеческий скелет! Все человеческие кости, надо полагать, принадлежали одному взрослому индивиду. Никаких орудий и т.п. свидетельств деятельности человека в пещере не найдено. Возможно, человеческое тело лежало уровнем выше, а затем произошло обрушение свода пещеры, и останки свалились туда, где их и нашли… Кости, насколько можно судить, не повреждены и не деформированы, за исключением нескольких фрагментов в небольшом углублении («камере») несколько в стороне от  основной части скелета.       

Как же могло случиться, что столь потрясающая находка была практически не исследована в течение почти 20 последующих лет? Оставим этот вопрос за скобками.

Так или иначе,  в 2009 году исследователи собрались наконец извлечь из пещеры и изучить отдельный костный фрагмент. Кроме того, решено было добыть кусочек кальцитового нароста на кости в качестве образца для датирования. Ведь образования на костях  не могут быть старше самих останков – так что можно оценить минимальный возраст скелета!

Для анализа выбрали фрагмент правой лопатки, находящейся в углублении в стороне от скелета. Исследователи полагали, что эта лопатка меньше всего контактировала с людьми – что  важно для палеогенетических исследований. 

В июле 2009 образец оказался в руках ученых. Отдельного рассказа заслуживает процедура его извлечения – навеянная, как пишут авторы статьи, методами лапароскопической хирургии:

1. Были подготовлены и стерилизованы специальные инструменты, в том числе средство наблюдения -  дистанционно управляемый манипулятор с портативной цифровой видеокамерой и галогенной лампой, а также телескопический манипулятор–«удочка» со специальным захватом на конце для извлечения объекта. 

2. весь участок, содержащий кости, тщательно изучили посредством дистанционной камеры; 

3. выбранный образец извлекли с помощью «удочки» и немедленно поместили в стерильный пакет, а тот – в охлаждаемый контейнер, который отправился в лабораторию.

А дальше: 

Датирование скелета

Сначала лопатку трижды пытались датировать радиоуглеродным методом (УМС). Однако количество выделенного углерода оказалось слишком мало. Впрочем, и некоторые особенности найденных останков говорили о том, что кости чересчур древние для радиоуглеродного анализа. 

В феврале 2011 г. специалистам удалось получить 4 кальцитовых образца, покрывавших кости,  вместе с небольшим обломком сталагмита.  Три лучших образца исследовали уран-ториевым методом, сопоставляя результаты с данными по другим пещерам Средиземноморья. Вывод:  кости гоминид, видимо, древнее 130,1 тысяч лет, но моложе 172 тысяч лет. Ранний неандерталец? 

Анализ строения лопатки 

С помощью компьютерной томографии была получена цифровая копия костного фрагмента. Форму суставной впадины лопатки сравнили с 68 образцами лопаток гоминид, начиная от австралопитеков и заканчивая современными людьми. Хитроумный метод главных компонент показал, что по форме суставной впадины человек из Альтамуры попадает в неандертальский диапазон значений, между ранними неандертальцами Крапины и классическими неандертальцами Западной Европы.

Да, ранний неандерталец! 

Палеогенетика 

Генетические исследования проводились в двух лабораториях, во Флоренции и в Барселоне. Удалось выделить совсем небольшой фрагмент митохондриальной ДНК, длиной в несколько десятков пар нуклеотидов. Этот участок пришелся на гипервариабельный регион, в котором мутации накапливаются быстрее, чем в остальной части мтДНК. Соотнеся полученную последовательность  с известными данными по древней ДНК, специалисты нашли 4 нуклеотидные замены, характерные для неандертальцев. Фрагмент мтДНК из Альтамуры типично неандертальский,  отличающийся как от современных людей, так и от денисовцев  (Сравнить с мтДНК гейдельбергского человека из испанской пещеры Сима де лос Уэсос не удалось, т.к. у испанских гоминид именно этот фрагмент ДНК прочтен плохо). При этом Альтамура оказывается ближе к неандертальцам Западной Европы, таким, как Эль-Сидрон (см. древо на рисунке 4). 

Важно, что согласованный результат получен в обеих лабораториях. Данный факт, а также сильная фрагментированность ДНК в образце говорят о том, что это действительно «родная» ДНК гоминида, а не спелеологов или других современных «неандертальцев», посещавших пещеру за последние 20 лет.

Итак, впервые удалось: 

  • надёжно датировать скелет,
  • провести морфометрический анализ (пусть пока только фрагмента лопатки),
  • получить фрагмент митохондриальной ДНК и подтвердить, что находка относится к ранним  неандертальцам. 

Странно обойден вниманием СМИ факт, что скелет из Альтамуры - это древнейший неандерталец, из которого когда-либо удавалось извлечь генетическую информацию.

Что ж, будем ждать продолжения.

Такими темпами, лет через 20 нам и второй фрагмент лопатки покажут!

Благодарим известного генетика, д.б.н. Светлану Боринскую за консультацию.
 

Источники:

  • Martina Lari, Fabio Di Vincenzo, Andrea Borsato, Silvia Ghirotto, Mario Micheli, Carlotta Balsamo, Carmine Collina, Gianluca De Bellis, Silvia Frisia, Giacomo Giacobini, Elena Gigli,  John C. Hellstrom, Antonella Lannino, Alessandra Modi, Alessandro Pietrelli, Elena Pilli, Antonio Profico, Oscar Ramirez, Ermanno Rizzi, Stefania Vai, Donata Venturo, Marcello Piperno, Carles Lalueza-Fox, Guido Barbujani, David Caramelli, Giorgio Manzi. The Neanderthal in the karst: First dating, morphometric, and paleogenetic data on the fossil skeleton fromAltamura(Italy) // Journal of Human Evolution. Volume 82, May 2015, Pages 88–94 www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047248415000263
  • Delfino P.V. et Vacca E. Report of an archaic human skeleton discovered at Altamura (Bari), in the Lamalunga district // Human Evolution, 1994, V.9, pp.1-19.

 

См. также:



28 января - АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ в Санкт-Петербурге

Интересно

«Если мы позволим себе дать полную волю воображе­нию, — писал он в своей первой тетради за 1837—38 го­ды, — может вдруг оказаться, что животные — наши братья по боли, болезням, смерти, страданиям и бед­ствиям, наши рабы в самой тяжелой работе, спутники в развлечениях — разделяют с нами происхождение от общего предка — и все мы слеплены из той же глины».

Чарльз Дарвин, 1838-1839 гг., цит. по: Уильям Ирвин. Дарвин и Гексли. М., «Молодая Гвардия», 1973 г., с. 92.

Catalog gominid Antropogenez.RU