Денисовцы Азии скрещивались с человеком прямоходящим

Китайские ученые выделили и проанализировали белки зубной эмали пяти мужчин и одной женщины Homo erectus возрастом около 0,4 млн лет (средний плейстоцен) из местонахождений Чжоукоудянь, Хэсянь и Суньцзядун. Первый автор статьи — Цяомэй Фу из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии (Пекин). Год назад она вместе с коллегами опубликовала две статьи о «человеке-драконе» из Харбина, который оказался денисовцем; одна из статей была посвящена его митохондриальной ДНК, другая — протеому.

Останки человека прямоходящего (Homo erectus) были найдены в Африке, Евразии и Юго-Восточной Азии. Предполагается, что H. erectus появились в Восточной Африке около 2 млн лет назад, через Ближний Восток мигрировали в Евразию и распространились до Китая. Вид был впервые описан Эженом Дюбуа в 1893 году под названием Pithecanthorpus erectus по черепной крышке зубу и бедренной кости, найденным на острове Ява (Индонезия). Эта и другие находки азиатских Homo erectus способствовали возникновению гипотез о происхождении человека из Азии.

H. erectus — первый представитель рода Homo, сходный с современными людьми по строению тела и походке. Люди прямоходящие пользовались огнем и изготовляли орудия труда (ашельская культура). Вероятно, они были первыми охотниками-собирателями и первыми, у кого появилось разделение труда между мужчинами и женщинами. Однако они предположительно имели более короткое детство, чем более поздние представители рода. Реконструированные размеры тела взрослого эректуса варьируют от 141 до 167 см, вес — около 50 кг.

Некоторые популяции H. erectus рассматриваются как предки более поздних видов, таких как гейдельбергский человек — последний общий предок людей современного типа, неандертальцев и денисовцев. Таким образом, они занимают важное место в эволюции человека. Однако получение информативных молекулярных данных для этого вида затрудняется древностью и плохой сохранностью образцов.

В Китае наиболее ранние находки H. erectus датируются 2,1–1,6 млн лет назад, наиболее поздние — 0,4–0,3 млн лет назад. Возраст образца из Чжоукоудяня — 0,78–0,3 млн лет назад, и он часто используется как эталон морфологических характеристик H. erectus (азиатских популяций или всех его популяций вообще). Именно исследования находок из Чжоукоудяня разрешили споры о том, являются ли индонезийские «питекантропы» Эжена Дюбуа обезьянами или людьми, подтвердив их принадлежность к человеческой линии, напоминают авторы. H. erectus также были обнаружены в Хэсяне, Нанкине и Суньцзядуне.

В исследование были включены зубы H. erectus возрастом около 0,4 млн лет из местонахождений Чжоукоудянь (один образец), Хэсянь (два образца) и Суньцзядун (три образца), то есть как из северного, так и из южного Китая. Также в исследование включили зуб «человека-дракона» — денисовца возрастом около 0,15 млн лет.

Чтобы оценить возможность извлечения белков из зубов древних людей, авторы изучили сохранность белков в ископаемых останках животных из тех же местонахождений. Масс-спектрометрия (MALDI-TOF) не выявила древних белков в костях или дентине животных, однако в эмали белковые сигналы присутствовали, что обнадеживало.

Белки эмали из семи образцов Homo извлекли минимально инвазивными методами. Последовательности пептидов выявляли с помощью базы, включающей белки эмали современных людей и других гоминид, со спектральными данными, полученными методом жидкостной хроматографии — тандемной масс-спектрометрии. В древних образцах было выявлено от 650 до 3457 пептидов из 6–11 белков эмали (в общей сложности нашли фрагменты 11 белков — AMEL, AHSG, ALB, AMBN, AMTN, COL17A1, ENAM, KLK4, MMP20, ODAM и SERPINC1).

Амелогенин (AMEL), основной белок зубной эмали, различается у мужчин и женщин, так как гены амелогенина находятся в Х-хромосоме (AMELX) и в Y-хромосоме (AMELY). Присутствие Y-изоформы (AMELY) указывает на то, что образец принадлежит мужчине. Авторы разработали метод для оценки соотношения количества пептидов, покрывающих специфические позиции AMELY, относительно всех пептидов AMELY и AMELX. Этот анализ показал, что все зубы, за исключением одного из Суньцзядуна, принадлежали особям мужского пола.

Наконец, авторы провели анализ одноаминокислотных полиморфизмов (single amino acid polymorphism, SAP) — отличий в одну аминокислоту в обнаруженных пептидах и в последовательностях белков людей современного типа, неандертальцев, денисовцев, а также шимпанзе, горилл и орангутанов. Как и однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) в ДНК, SAP в белках позволяют делать выводы об эволюционных взаимосвязях между индивидами и группами.

Все шесть образцов китайских H. erectus имели два общих SAP в белке амелобластине (AMBN). Один из них (A253G) ранее не был обнаружен ни в каких других линиях человека, его не было ни у Homo erectus из Дманиси (Грузия), ни у Homo antecessor из Атапуэрки (Испания), ни у представителей других видов. Но самым интригующим оказался результат поиска по другому варианту, AMBN(M273V) — он имеется у денисовцев. Этот SAP встречается также у современных людей (частота 21% на Филиппинах, 1,17% в Индии, 0,71% в Папуа-Новой Гвинее) и, вероятно, получен от денисовцев.

В работе 2014 года сравнение полного генома неандертальской женщины из Денисовской пещеры с геномами денисовской девочки и людей современного типа показало, что денисовцы получили 0,5–8% генного потока от неизвестного древнего гоминина. Его предки отделились более 1 млн лет назад от общего предка неандертальцев, денисовцев и современных людей. В дальнейшем около 15% этих «суперархаичных» участков ДНК унаследовали от денисовцев современные жители Азии и Океании. Это наблюдение согласуется с новыми данными о AMBN(M273V) — денисовцы могли получить его от популяций Homo, родственных китайским Homo erectus среднего плейстоцена.

 Credit: Nature (2026). DOI:   10.1038/s41586-026-10478-8 | CC BY-NC-ND 4.0

Таким образом, неизвестными гомининами, от которых «суперархаичные» регионы достались сначала денисовцам, а затем некоторым популяциям современных людей, могли быть Homo erectus. В конце среднего плейстоцена они и денисовцы одновременно обитали в некоторых частях Восточной Азии, где и могло произойти взаимодействие, предполагают авторы статьи. Интересно, что вариант AMBN(M273V) гетерозиготен у более ранних китайских денисовцев, включая харбинского, и гомозиготен у более поздних, то есть его частота в денисовской линии возрастала со временем.

Новые данные позволяют исключить версию о том, что черепа из Чжоукоудяня, Хэсяня и Суньцзядуна могли принадлежать самым ранним денисовцам, подчеркивают авторы. Как по морфологии, так и по молекулярным данным это люди прямоходящие.

Математические модели указывают на предпочтение женщин современного типа или мужчин-неандертальцев в обоих линиях людей