Ősi DNS fedheti fel, hogy ki volt a „Sárkányember”

Több sikertelen kísérlet után a kutatóknak sikerült genetikai anyagot kinyerniük a fosszilizálódott koponyából – becenevén „Sárkányemberből” –, amely a gyenyiszovaiakként ismert rejtélyes korai embercsoporthoz köti. Korábban körülbelül egy tucat gyenyiszovai fosszilizálódott csonttöredéket találtak és azonosítottak ősi DNS segítségével. A példányok kis mérete azonban kevés információt nyújtott arról, hogy hogyan nézett ki ez az ősi hominida populáció, és a csoportnak soha nem adtak hivatalos tudományos nevet, számol be a CNN.

A tudósok jellemzően a koponyákat, árulkodó dudorokkal és bordákkal, tekintik a legjobb fosszilizálódott maradványoknak egy kihalt hominida faj formájának vagy megjelenésének megértéséhez. Az új eredmények, ha megerősítést nyernek, hatékonyan adhatnak arcot a gyenyiszovai névnek.

„Tényleg úgy érzem, hogy tisztáztunk néhány rejtélyt ezen populációt körülvevő területen” – mondta Fu Qiaomei, a pekingi Kínai Tudományos Akadémia Őslénytani és Paleoantropológiai Intézetének professzora, az új kutatás vezető szerzője. „15 év után ismerjük az első gyenyiszovai koponyát.”

A gyenyiszovaiakat először 2010-ben fedezte fel egy Fu nevű kutatócsoport – aki akkoriban a lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet fiatal kutatója volt – az oroszországi Altaj-hegységben található Gyenyiszova-barlangban talált kisujjkövületben található ősi DNS-ből. A barlangban, amelyről a csoport a nevét kapta, és Ázsia más részein feltárt további maradványok tovább gazdagítják a még mindig hiányos képet.

A szerdán megjelent két tudományos cikkben ismertetett új kutatás „határozottan az év egyik, ha nem a legnagyobb paleoantropológiai tanulmánya lesz”, és „jó ideig” vitát fog gerjeszteni a területen – mondta Ryan McRae, a washingtoni Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeum paleoantropológusa, aki nem vett részt a tanulmányokban.

A leletek segíthetnek kitölteni azokat a hiányosságokat, amelyek egy olyan időszakról szólnak, amikor a Homo sapiens nem volt az egyetlen ember, aki a bolygón barangol – és többet taníthatnak a tudósoknak a modern emberről. Fajunk egykor több tízezer évig együtt élt, és kereszteződött mind a gyenyiszovai, mind a neandervölgyi emberekkel, mielőtt a kettő kihalt. A legtöbb ember ma ezen ősi találkozások genetikai örökségét hordozza magában. A neandervölgyi fosszíliákat már több mint egy évszázada tanulmányozzák, de titokzatos gyenyiszovai unokatestvéreinkről kevés részlet ismert, és egy koponyafosszília sokat elárulhat.

Egy munkás 1933-ban fedezte fel a „Sárkányember” koponyáját a kínai északkeleti Harbin városában. A férfi, aki éppen egy hidat épített a Szunghua folyón, amikor az országnak ez a része japán megszállás alatt állt, hazavitte a leletet, és egy kút alján tárolta biztonságban.

A férfi soha nem találta meg a kincsét, és a koponya, amelynek felső állkapcsában még mindig volt egy fog, évtizedekig ismeretlen maradt a tudomány számára, amíg rokonai halála előtt nem szereztek róla tudomást. Családja a Hebei GEO Egyetemnek adományozta a fosszíliát, és a kutatók először egy 2021-ben publikált tanulmányban írták le. Legalább 146000 évesnek bizonyult.

A kutatók azzal érveltek, hogy a fosszília a koponya egyedi jellege miatt új fajnevet érdemel, és Homo longi-nak nevezték el – ami a Heilongjiangból, vagyis a Fekete Sárkány folyóból, a koponya megtalálásának helyéről származó név. Egyes szakértők akkoriban azt feltételezték, hogy a koponya gyenyiszovai származású lehet, míg mások a koponyát egy kalap alá vették egy Kínában talált, nehezen osztályozható fosszíliákból álló rejtekhellyel, ami heves vitákat eredményezett, és különösen értékessé tette a fosszília molekuláris adatait.

A koponya korát és háttértörténetét tekintve Fu elmondta, hogy tudta, milyen nehéz lesz kinyerni az ősi DNS-t a fosszíliából, hogy jobban megértsük, hol helyezkedik el az emberi családfában. „A világon mindössze 4, 100 000 évnél idősebb lelőhelyről származó csont található, amely ősi DNS-t tartalmaz” – jegyezte meg.

Fu és kollégái sikertelenül próbáltak ősi DNS-t kinyerni a „Sárkányember” fennmaradt fogából és a koponya kőcsontjából – a koponya alján található sűrű darabból, amely gyakran gazdag DNS-forrás a fosszíliákban – vett hat mintából.

A csapat megpróbált genetikai anyagot kinyerni a koponya fogkőjéből – a fogakon maradt szennyeződésből, amely idővel kemény réteget képezhet, és megőrizheti a DNS-t a szájüregből. A folyamat során a kutatóknak sikerült mitokondriális DNS-t kinyerniük, amely kevésbé részletes, mint a nukleáris DNS, de kapcsolatot fedeztek fel a minta és az ismert gyenyiszovai genom között, áll a Cell folyóiratban megjelent új tanulmányban.

„A mitokondriális DNS a teljes genomnak csak kis részét teszi ki, mégis sokat elárulhat. A korlátai a nukleáris DNS-hez képest viszonylag kis méretében, valamint abban rejlenek, hogy csak az anyai ágról öröklődik, nem mindkét biológiai szülőtől” – mondta McRae.

„Ezért nukleáris DNS nélkül felvethető az a feltételezés, hogy ez az egyed egy hibrid egy gyenyiszovai anyával, de úgy gondolom, hogy ez a forgatókönyv kevésbé valószínű, mint hogy ez a fosszília egy teljes gyenyiszovaihoz tartozna” – tette hozzá.

Egyre több bizonyíték

A csapat emellett fehérjetöredékeket is kimutatott a kőcsontmintákból, amelyek elemzése arra is utalt, hogy a „Sárkányember” koponyája egy gyenyiszovai populációhoz tartozott – áll a Science folyóiratban szerdán megjelent külön tanulmányban .

„Ezek a tanulmányok együttesen növelik a harbini koponya gyenyiszovaiként való megállapításának hatását” – mondta Fu.

A két tanulmány által szolgáltatott molekuláris adatok potenciálisan nagyon fontosak – mondta Chris Stringer antropológus, a londoni Természettudományi Múzeum emberi eredet kutatási vezetője.

„Kínai tudósokkal működtem együtt emberi fosszíliák, köztük a harbini fosszíliák új morfológiai elemzésein” – mondta. „Tanulmányainkkal együtt ez a munka egyre valószínűbbé teszi, hogy a harbini fosszília a gyenyiszovaiak eddig talált legteljesebb fosszíliája.”

Hszicsün Ni, a pekingi Gerinces Őslénytani és Paleoantropológiai Intézet professzora, aki Stringerrel együtt a kezdeti „Sárkányember”-kutatáson dolgozott, de a legújabb tanulmányokon nem, azt mondta, hogy óvatos a két tanulmány eredményével kapcsolatban, mivel az alkalmazott DNS-kivonási módszerek némelyike ​​„kísérleti” jellegű volt. Ni azt is elmondta, hogy furcsának találja, hogy a DNS-t a felszíni fogkőből nyerték, de nem a fog és a kőcsont belsejéből, tekintve, hogy a fogkő jobban ki volt téve a potenciális szennyeződésnek.

Mindazonáltal hozzátette, hogy valószínűsíthetőnek tartja, hogy a koponya és a többi, gyenyiszovaiként azonosított fosszília ugyanattól az emberi fajtól származik.

Az új extrakciós megközelítés alkalmazásának célja a lehető legtöbb genetikai anyag kinyerése volt – magyarázta Fu, hozzátéve, hogy a fogkő sűrű kristályos szerkezete segíthet megakadályozni a gazdaszervezet DNS-ének elvesztését.

A Fu és csapata által feltárt fehérjealáírások „gyenyiszovai eredetű fehérjékre utaltak, más attribúciók valószínűtlenek” – mondta Frido Welker, a Koppenhágai Egyetem Globe Intézetének biomolekuláris paleoantropológia docense. Welker más jelölt fosszíliákból is talált már gyenyiszovai fehérjéket, de ebben a kutatásban nem vett részt.

„Mivel a Harbin-koponyát molekuláris bizonyítékok alapján a gyenyiszovaiak leletéhez kapcsolták, a hominina fosszilis leletek nagyobb része morfológiai alapon megbízhatóan összehasonlítható egy ismert gyenyiszovai mintával” – mondta.

Egy név és egy arc a gyenyiszovaiak számára

Mivel a „Sárkányember” koponyáját molekuláris bizonyítékok alapján a gyenyiszovaiakhoz kötik, a paleoantropológusok könnyebben osztályozhatják majd a Kínából és más helyekről származó potenciális gyenyiszovai maradványokat. McRae, Ni és Stringer mindannyian azt mondták, hogy valószínűnek tartják, hogy a Homo longi lesz a gyenyiszovaiak hivatalos fajneve, bár más neveket is javasoltak.

„A gyenyiszovai leletek teljes gyűjtőfogalmának átnevezése Homo longi-ra kissé bonyolult lépés, de jó hírnévnek örvend, mivel a Homo longi tudományos név technikailag az első volt, amelyet a gyenyiszovai fosszíliákhoz kötöttek” – mondta McRae. Hozzátette azonban, hogy kételkedik abban, hogy a gyenyiszovai informális név a közeljövőben bárhová is elterjedjen, ami arra utal, hogy a faj rövidítésévé válhat, ahogyan a neandervölgyi a Homo neanderthalensis esetében.

A leletek lehetővé teszik, hogy többet mondjunk arról is, hogyan nézhettek ki a gyenyiszovaiak, feltételezve, hogy a „Sárkányember” koponyája egy tipikus egyedhez tartozott. McRae szerint az ősi embernek nagyon erős homlokgerincei, agya „méretében megegyező volt a neandervölgyiekével és a modern emberekével”, de nagyobb fogai voltak, mint mindkét unokatestvérének. Összességében a gyenyiszovaiak tömbös és robusztus megjelenésűek lehettek.

„Ahogy a modern öltözékbe öltözött neandervölgyi ember híres képénél is, nagy valószínűséggel továbbra is felismerhetők lennének „emberként”” – mondta McRae.

„Még mindig a titokzatosabb unokatestvéreink, csak egy kicsit kevésbé, mint korábban” – tette hozzá. „Még sok munka van hátra ahhoz, hogy pontosan kiderítsük, kik voltak a gyenyiszovaiak, és hogyan állnak rokonságban velünk és más homininákkal.”