Indholdsfortegnelse:
2023 Forfatter: Kaylee MacAlister | [email protected]. Sidst ændret: 2023-05-21 07:59
En mystisk gruppe af uddøde mennesker kendt som denisovanerne ændrer vores forståelse af menneskelig udvikling. Hvem er de? År er gået siden opdagelsen i Denisova Cave i det sydlige Sibirien, og forskere håber at finde nye rester af denne gamle befolkning.
Samantha Brown havde lidt håb, da hun åbnede lynlåsen på posen, der indeholdt omkring 700 knoglefragmenter. Hun blev advaret om, at det ville kræve meget arbejde at analysere disse knogler, og at de sandsynligvis ikke tilhørte en person.
Det var resterne fra Denisova Cave i det sydlige Sibirien, hvor der blev udført arkæologiske udgravninger, og hvor forskere i 2010 opdagede en tidligere ukendt gruppe af gamle mennesker. Forskere kaldte dem Denisovans og identificerede resterne ved DNA'et bevaret i fingerbenene. Takket være dette fund er den fjerne sibiriske hule blevet et af de vigtigste arkæologiske steder i verden.
Brown gik gennem hele posen med knogler og tjekkede hver for Homo sapiens. Hun fandt bjørne, bison, hyæner og endda mammutter med næsehorn. Men der var ikke engang spor af en mand. Derfor tog hun til Sibirien for at indsamle flere prøver fundet i Denisova Cave og indså, at hun havde meget lidt chance.
Held smilede til Brown i juni 2015, da der blev fundet spor af humant kollagen i et 2 centimeter langt knoglefragment. "Det var et utroligt øjeblik, da vi fandt ud af, at et af fragmenterne er menneskeligt," siger hun. Men hun var helt uforberedt på den efterfølgende opdagelse af sine kolleger fra Tyskland. Tyske forskere har sekventeret det komplette DNA -genom i knoglen. Sidste år rapporterede dette hold, som omfattede Brown, at knoglen tilhørte en pige, der levede for omkring 100.000 år siden. Hendes mor var neandertaler og hendes far Denisovan. Forskere gav denne usædvanlige pige navnet Denny.
”Først og fremmest var det én chance i en million, og vi gik ikke glip af det. For det andet var det den første generations afkom. Det er magi, det er fantastisk, siger Brown. "Det viser, hvor meget vi kan opdage."
Herefter fandt Brown og hendes kolleger andre fragmenter af hominin -knogler i Denisova Cave. Teamet begynder nu at analysere titusinder af knoglefragmenter fra denne hule og andre steder i Asien. Der er andre projekter, hvis fælles mål er at søge efter Denisovans på hele kontinentet, hvor der findes spor af deres DNA hos mange moderne mennesker. Forskere håber at bestemme fordelingszonen for denne mystiske gruppe, der kunne have spredt sig over Sibirien og nået Oceanien, samt spore deres kontakter med andre repræsentanter for den menneskelige race, herunder Homo sapiens og neandertalere. Mange forskere drømmer om at finde mere komplette rester af denisovanerne og artefakter for at finde ud af, hvordan de så ud og forstå, hvordan de kunne opføre sig.
Næsten 10 år er gået siden åbningen af Denisovites, og nu begynder de at få klarere konturer og tiltrække øget opmærksomhed. Forskere er overbeviste om, at de snart vil finde nye rester af denne gamle befolkning og uden for Denisova -grotten (hvis de ikke allerede har fundet den). Forskere begyndte at tale om, at nogle af de usædvanlige fossiler i Kina kan have tilhørt denisovanerne.
"Den virkelige jagt på Denisovs mand er begyndt," siger arkæolog Andrei Krivoshapkin, der arbejder i Novosibirsk ved Institut for Arkæologi og Etnografi ved den sibiriske gren ved det russiske videnskabsakademi. Han deltager i udgravningen af huler nær Denisovaya og andre steder i Centralasien på jagt efter svar på spørgsmål.
Eremitgrotte
Denisova Cave ligger ved foden af Altai -bjergene nær den russiske grænse med Mongoliet, Kina og Kasakhstan. Det ligger i en malerisk floddal, der minder om Schweiz for nogle besøgende. Ifølge legenden fik hulen sit navn fra en lokal hyrde eller eremit fra det 18. århundrede, der søgte tilflugt i dens højt hvælvede sale. Grotten er placeret på et svært tilgængeligt sted, selv for opdagelsesrejsende, der flokkes dertil i løbet af den seks måneder lange udgravningssæson om foråret og sommeren. "Du er fuldstændig afskåret fra verden der," siger Katerina Douka, arkæolog og kurator Brown, der arbejder på Max Planck Institute for the Study of Human History i Jena og første gang besøgte hulen i 2013. "Dette er et rigtigt paradis."
Sovjetiske arkæologer begyndte at udgrave hulen i slutningen af 1970'erne og begyndelsen af 1980'erne og opdagede titusinder af stenværktøjer og knogler fra dyr, hvoraf mange blev fortæret og fordøjet af hyæner og andre rovdyr, der levede i hulen. I 2009 fik Svante Pääbo, genetiker ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Leipzig, en lille og brudt knogle fra en hominin -tå, som russiske arkæologer havde fundet i en hule et år tidligere. Han troede, at det kunne have tilhørt en neandertaler, da hans forskere fandt DNA fra denne gruppe i fragmenter af resterne fra en nærliggende hule. Paabo satte dog ikke store håb til sit fund, fordi knoglen var meget lille og næsten ikke kunne indeholde en stor mængde DNA. "Det tog omkring seks måneder," siger han, "før vi begyndte at studere det."
Dette fragment kaldes Denisova 3. Det rejste spørgsmål, som forskere endnu ikke har fundet omfattende svar på. DNA'et, der findes i det, indikerer eksistensen af en mystisk ny hominin og tyder på, at denisovanerne og neandertalerne stammer fra en gammel befolkning, som, som yderligere undersøgelser viste, flyttede væk fra moderne mennesker for omkring 800 tusind år siden og kunne leve i hele Asien. Indbyggerne på kontinentet bærer stadig i den ene eller anden andel arven efter den denisovanske mand.
Denisova Cave er fortsat det eneste sted, hvor Denisovites er fundet. Opdagelsen af Dennys rester indikerer, at forskellige grupper af mennesker engang bosatte sig på dette sted. Hvis vi taler om at tydeliggøre kontakter mellem sådanne grupper, bemærker Paabo, så er dette et af de vigtigste, hvis ikke det vigtigste sted i verden.
Efter opdagelsen af den Denisovanske mand brugte forskere DNA -sekventering til at identificere flere kindtænder fundet i den samme hule og til sidst tildelt dem til den samme gruppe. De fandt også andre rester med neandertaler -DNA. Dennys DNA -analyse har afsløret nogle meget vigtige detaljer om disse grupper.”Vi vidste, at denisovanere og neandertalere var der. Men vi troede ikke, at de havde så tæt kontakt,”siger Paabo. "Det er fantastisk at finde direkte beviser, at finde disse mennesker praktisk talt i gang med at blande sig."
Dennys opdagelse overbeviste Paabo og andre forskere om, at de ville finde endnu flere af de samme rester af to grupper af homininer - måske endda i Denisova Cave. Forskere, der analyserede Dennys genom, fandt tegn på, at hendes far, der tydeligvis var Denisovan, også havde arvelige egenskaber hos neandertalere i hendes fars kromosomsæt, hvilket indikerede tidligere kontakter mellem de to grupper. "Vi er nødt til at finde disse mennesker," siger Duka.
"Der er stadig en masse mystik her," tilføjer arkæologen Oxford University Tom Higham, der arbejder med Dooka og Brown. "Det var enten utroligt held, eller også krydsning mellem arter skete så ofte, at vi kan regne med andre fund af denne art."
Skillevej
Nogle forskere håber at snuble over en anden Denny, mens andre forsøger at bestemme de perioder, hvor forskellige grupper af homo sapiens krydsede eller endda blandede sig i Denisova Cave. Geokronologer Zenobia Jacobs og Richard Roberts, der er baseret på University of Wollongong, Australien, har fået et team af forskere til at bestemme alderen for sedimentære aflejringer i Denisova Cave ved at analysere hundredtusindvis af kvarts- og feltspat.
At dømme efter de ældste stenværktøjer, der findes, bosatte de første indbyggere i hulen sig der for omkring 300.000 år siden. Formentlig var de denisovanere eller neandertalere. Denisovanerne besatte det for 55-200 tusinde år siden, hvilket det fremgår af de lag, som Denisova 3-fragmentet blev fundet i. Jacobs og Roberts-gruppen fastslog også ud fra sedimenterne og resterne af neandertalerne, at disse menneskelige forfædre levede i hulen 100- 190 tusinde år siden.
Det betyder, at de har overlappet hinanden i lang tid, men Jacobs advarer om, at hendes team endnu ikke kan bestemme disse perioder nøjagtigt på grund af mangel på prøver. Paabos team studerer hundredvis af sedimentprøver på jagt efter hominin -DNA i håb om bedre at kunne afgøre, hvornår denisovanere og neandertalere boede i hulen, og om de krydsede hinanden.
Denisova hule
Der er også nogle spor, der indikerer, at hulen var beboet af moderne mennesker, der kan have stødt på disse grupper. I tidligere lag opdagede arkæologer værktøjer og smykker fremstillet af knogler og tænder på hjorte og andre dyr, der ligner artefakter fundet på de første Homo sapiens, der trængte ind i Europa i den tidlige øvre paleolitiske periode, som begyndte for omkring 50 tusinde år siden. En gruppe forskere under ledelse af Dooka og Higham beregnede, at disse artefakter er fra 43 til 49 tusinde år gamle. Men i knoglefragmentet, der er 46-50 tusinde år gammelt, er der intet DNA, der gør det muligt at fastslå tilhørsforholdet til sin ejer til en eller anden gruppe.
De førende udgravninger i hulen, russiske arkæologer foreslog, at de fundne værktøjer og dekorationer blev udført af Denisovitterne, og at denne gruppe besad evnen til symbolsk tænkning. Imidlertid foretrækker vestlige arkæologer teorien om, at disse artefakter blev fremstillet af tidligt moderne mennesker, hvis rester findes i en anden sibirisk by Ust-Ishim, og tilskriver dem den tidlige øvre paleolitikum.
Nu søger forskere efter de tidligere lag i Denisova Cave i håb om at finde flere rester og DNA der, der vil hjælpe med at finde ud af, hvem der har lavet disse artefakter. Lignende arbejde er i gang på andre arkæologiske steder i Sibirien, herunder i nærheden af Denisova -grotten. Også hun kan give svar på spørgsmål. "Der sker mange interessante ting, og de sker hurtigt," siger Higham.
Leder efter knogler
Forskere er begrænset af manglen på organiske rester af Denisovites. Bence Viola har studeret meget, herunder Denisova 3, samt flere usædvanligt store kindtænder, der ikke ligner neandertalernes og moderne menneskers. "Alt Denisovans materiale passer i en meget lille æske," siger Viola, en paleoanthropolog ved University of Toronto, Canada. - Jeg kiggede på disse bittesmå fragmenter og tænder i meget lang tid. Jeg er nok den eneste, der så dem alle.”
Men efterhånden dukker mere og mere nyt materiale op. Arkæologer, der foretog udgravninger i Denisova Cave, fandt i 2016 et fragment af parietalbenet, der er en del af kraniet, som indeholder mitokondrielt DNA fra Denisovan -manden. Formen på denne knogle er næsten den samme som Homo erectus eller Homo erectus. De fleste forskere mener, at denne art er en nær forfader til mennesker, neandertalere og formentlig Denisovans. "Desværre er det ikke særlig informativt, jeg forventede mere," siger Viola, der vil tale om sin forskning i marts på den årlige konference for American Association of Physical Anthropologists. Han håber, at han snart vil kunne finde andre fragmenter af parietalbenet eller endda hele kraniet. "Det ville være rart at få noget mere," siger Viola.
Der mangler ikke fragmentariske rester. I denne måned tweetede Higham et foto af et langt knoglefragment i en lille plastikpose. "Held og lykke, lille Denisovs ben", skrev han, selvom han endnu ikke ved, hvilken gruppe det tilhører. Hvis man tæller fragmentet af Dennys finger, så er dette den femte knogle fra hulen, der er identificeret som menneske. Forskeren bruger en metode kaldet Zooarcheology by Mass Spectrometric Analysis (ZooMS). Det var designet til hurtigt at identificere dyreknogler, som ofte findes i overflod på udgravningssteder. Ved hjælp af denne metode nedbryder forskere kollagen, som er mest i knoglerne, til mindre peptider og bruger derefter et massespektrometer til at bestemme forskellene mellem dyrearter. Homininer har identiske peptidsekvenser, så DNA er nødvendigt for at tildele resterne til en specifik gruppe.
Efter at have opnået de første succeser i deres arbejde, modtog Duca og kolleger i 2017 fra Det Europæiske Forskningsråd to millioner euro i finansiering til en udvidet søgning efter den Denisovanske mand på 20 steder i Europa og Asien. I alt skal de sortere 30-40 tusinde knogler. "Der er dage, der er meget opmuntrende, og nogle gange går man gennem tusind knogler og finder tusind hyæner," siger Duka. "Jeg har en fornemmelse af, at søgningen skal udføres i Kina."
En medarbejder ved Institute of Archaeology and Ethnography of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences er engageret i at katalogisere fund fundet under udgravninger i Denisova Cave
Andre forskere deler Ducas spekulationer, hovedsageligt på grund af fordelingen af Denisovan DNA blandt moderne mennesker. Det findes ofte blandt kineserne. Nogle forskere formoder, at skelettet af en Denisovan allerede slår sine tommelfingre i en eller anden museets samling i Kina. For eksempel beskrev paleoantropologer i 2017 de usædvanligt store kranier af homininer, der levede for 105-125 tusinde år siden. De blev fundet under udgravninger i det centrale Kina nær byen Xuchang. Baseret på deres alder, placering og anatomiske træk har nogle forskere antydet, at det er kranier fra denisovanerne. "Hvor kunne Denisovans bo uden for Denisova Cave?" Spørger Chris Stringer, en paleoanthropolog ved Londons naturhistoriske museum. "De skulle bo der i Kina."
Viola siger, at kranierne fra Xuchang på ingen måde ligner hans parietale knoglefragment. Han er mere interesseret i resterne fra det nordlige Kina, der findes i byen Xujiao, som er omkring 300 tusinde år gamle. Blandt dem er kindtænder, der ligner fundene fra Denisova -grotten. "Jeg ville blive meget overrasket, hvis det viser sig, at det kinesiske materiale, især fra Xujiao, ikke er Denisovans," siger han.
Genetikeren Qiaomei Fu, der skabte et forskningslaboratorium for gammelt DNA ved Beijing Institute of Paleontology and Paleoanthropology of Vertebrates på det kinesiske videnskabsakademi, analyserede sammen med sit team kranier fra Xuchang og andre fragmenter, der kunne tilhøre Denisovans. Han siger med beklagelse, at der endnu ikke er fundet homo sapiens DNA i disse rester.
Måske vil proteiner give forskere en bedre chance for at finde en denisovansk mand i Kina eller andre steder i Asien, fordi de har en tendens til at vare længere end DNA. Duka har netop rekrutteret en kinesisk kandidatstuderende til at analysere prøver og håber på at kunne analysere rester fra Sydøstasien og Papua Ny Guinea.
Da formen på kollagen undersøgt ved ZooMS -metoden ikke adskiller sig i Denisovans og i andre hominider, bliver forskere nødt til at sekvensere knogleproteiner, som har mere variation, for at finde Denisovans. Molekylær antropolog Frido Welker fra Danmarks Naturhistoriske Museum har netop påbegyndt et projekt for at finde ud af, om resterne indeholder en hominin, herunder potentielle denisovaner fra det tidlige og mellemste pleistocæn (denne periode begyndte for 2,6 millioner år siden og sluttede 126 tusinde år siden), proteiner, der angiver evolutionære forhold. "Dette er en periode, hvor gammelt DNA ikke altid bevares, men proteiner overlever," siger Welker.
Mange forskere antyder, at Denisov -hulen blev Denisovans nordlige forpost og andre homininer, da klimaet tillod dem. Men selvom gamle befolkninger forsvandt fra disse steder for mange årtusinder siden, tiltrækker hulen stadig forskellige grupper af forskere som en magnet. I juli 2018 samledes antropologer, arkæologer og genetikere, besat af denne hule, der for at dele deres opdagelser og fund. Konferencen blev kaldt "Begyndelsen af den øvre palæolitikum i Eurasien og udviklingen af den menneskelige race", men den kunne godt kaldes "Denisomania".
Dette var Browns første tur, og hun vidste, at hun ville blive overrasket over denne hule, der havde givet verden så mange opdagelser. Hun fortæller, at det omgivende landskab, frodig vegetation og lokal skønhed fortalte hende, hvorfor Denny og hendes slægtninge var så tiltrukket af disse steder. "Du kan forestille dig, at folk bare ville være her."