Akhirnya, spesimen Denisovan dari suatu tempat di luar Gua Denisova

Denisovans, kumpulan hominin yang sudah pupus yang pernah berjalan bersama (dan mempunyai hubungan seks dengan) Neanderthal dan manusia moden, adalah cawangan misteri keluarga kami. Mereka meninggalkan serpihan DNA mereka di belakang dalam genom manusia moden di seluruh Asia, Australia, dan Melanesia. Namun, satu-satunya fizikal mereka kelihatan tersisa di Gua Denisova di Siberia: hanya jari, beberapa geraham, serpihan tulang belakang atau tulang kaki, dan sebilangan kecil tengkorak.

Tetapi kita mula menyatukan lebih sedikit kisah sepupu misteri kita. Satu pasukan paleoanthropologists baru-baru ini mengenal pasti fosil Denisovan yang baru-separuh rahang keseluruhan. Dan ia datang dari dataran tinggi Tibet Plateau di utara China, hampir 2,000km (1,200 batu) dari Denisova Cave.

Pencapaian yang tidak disengajakan

Setengah rahang bawah dan beberapa gigi mungkin tidak terdengar seperti banyak, tetapi ia adalah salah satu kepingan terbesar Denisovan rangka yang kita tahu sejauh ini. Pemiliknya meninggal sekurang-kurangnya 160,000 tahun yang lalu, menurut uranium-siri bertarikh kerak tipis karbonat pada fosil, jadi Denisovan dari Tibet adalah kira-kira umur yang sama dengan Denisovan tertua yang ditemui setakat ini di Denisova Cave.

Ahli arkeologi tidak dapat memulihkan sebarang DNA dari fosil Tibet, tetapi mereka mendapati protein kuno yang dipelihara dalam dentin (lapisan di bawah enamel luar keras) gigi. Kod DNA menyebut arahan untuk membuat protein, oleh itu para ahli arkeologi membandingkan protein dari tulang rahang dengan proteom (semua protein membentuk kod DNA organisma tertentu) manusia moden, Neanderthal, dan Denisovans. Ia paling sesuai dengan genom Denisovan yang dijejalkan dari fosil di Gua Denisova. Mereka juga mencipta model maya fosil dengan imbasan mikro CT untuk secara digital "menggali" kerak karbonat dan mendapatkan pandangan yang lebih baik pada ciri-ciri tulang rahang itu.

Biksu tersandung di fosil pada tahun 1980, tetapi ia mengambil masa beberapa tahun untuk mencari cara untuk ahli arkeologi. "Kami terlalu sibuk untuk memulakan kerja mandible ini sehingga 2010," kata ahli antropologi Dongju Zhang dari Universiti Lanzhou kepada Ars. Tiada siapa yang pasti di mana spesimen itu datang, dan tanpa maklumat itu, ia menjadi keutamaan yang rendah. Apabila Zhang dan rakan-rakannya mula meninjau rantau ini pada tahun 2010 dan akhirnya menelusuri mandible kembali ke Baishya Karst Gua pada tahun 2016, mereka akhirnya mula bekerja pada fosil tersebut.

Penemuan itu bermakna Denisovans telah hidup di Dataran Tinggi Tibet sekurang-kurangnya 120,000 tahun sebelum Homo sapiens tiba di kawasan kejiranan. Terlindung di Dataran Tinggi Tibet, biasanya kira-kira 3,280m (10,000 kaki) di atas paras laut, bererti menyesuaikan diri dengan sumber yang terhad, iklim yang sejuk, dan udara nipis ketinggian yang lebih tinggi. Cabaran-cabaran yang dipilih untuk sifat-sifat genetik yang akan membantu, dan beberapa ciri-ciri ini dapat dikongsi dengan spesies baru yang aneh yang berpindah ke kawasan sekitar antara 30,000 hingga 40,000 tahun yang lalu.

Salah satu daripada kod alel untuk protein tertentu di dalam sel yang melapisi saluran darah, yang membantu seseorang berfungsi dalam keadaan hipoksik pada ketinggian yang tinggi. Versi Denisovan gen tersebut masih terdapat dalam genom Tibet moden, Sherpas, dan penduduk jirannya. Ia agak sedikit teka-teki, memandangkan ketinggian rendah Gua Denisova (kira-kira 800m di atas paras laut) dan fakta bahawa manusia moden tidak tiba di Dataran Tinggi Tibet sehingga selepas bukti fosil terbaru yang kita ada di Denisovans.

Tetapi penemuan ini, dan tarikhnya, menunjukkan bahawa manusia moden mempunyai banyak masa untuk berunding dengan Denisovans di Tibet dan pemilihan semulajadi akan memihak kepada pemotongan genom Denisovan walaupun sebahagian besar genom lain dibuang.

The mandible Xiahe juga bukti konkrit bagaimana populasi Denisovan yang meluas sekali. Kehadiran serpihan DNA Denisovan dalam genom manusia moden menunjukkan bahawa spesies itu pernah mempunyai jangkauan yang luas, tetapi satu-satunya jejak fizikal yang kami dapati setakat ini datang dari satu laman web di Siberia, jadi kami tidak tahu banyak tentang mereka julat sebenar. Kajian 2018 mencadangkan bahawa jejak ini sebenarnya berasal dari sekurang-kurangnya dua populasi Denisovans yang telah dipisahkan untuk jangka masa yang panjang untuk mempunyai perbezaan genetik. Ini bermakna manusia ditemui dan bercampur-campur dengan Denisovans sekurang-kurangnya dua kali-dan pada skala yang cukup besar untuk meninggalkan jejak genetik di belakang 30,000 tahun kemudian.

Perbandingan antara genom Denisovan yang pulih dari serpihan fosil di Gua Denisova dan serpihan DNA Denisovan dalam genom manusia moden menunjukkan bahawa kedua-dua populasi itu dikenali Denisovan, tetapi mereka akan berpecah sekitar 300,000 tahun yang lalu. Yang mencari menimbulkan persoalan tentang bagaimana genetik yang berbeza-beza Denisovans dan berapa banyak kumpulan mereka bercabang (dan ketika) ketika mereka merebak melalui sepotong mereka di dunia.

"Kedua-dua kumpulan ini berpecah lebih 300,000 tahun yang lalu dan oleh itu hampir sama dengan yang lain, seperti Neanderthal dari Denisovans," antropologi Jean-Jacques Hublin dari Institut Max Planck untuk Antropologi Evolusi kepada Ars. (Analisis genom Neanderthal dan Denisovan mencadangkan bahawa kedua-dua spesies kakak itu divergarkan antara 445,000 dan 473,000 tahun yang lalu.)

Lebih banyak Denisovans di luar sana?

Seperti biasa, kita masih memerlukan lebih banyak data untuk menjawab beberapa soalan terbakar tentang masa lalu kita; persoalan kepelbagaian Denisovan hanya satu di kalangan banyak. Paleoanthropologists juga memerlukan lebih banyak fosil dari kawasan lain untuk memahami sepenuhnya bagaimana dunia Denisovans pernah dipanggil pulang. Pada masa ini, apa yang dapat kita katakan mengenai jangkauan geografi Denisovans ialah mereka tinggal di Siberia dan Tibet. "Kami memerlukan lebih banyak bahan fosil di luar China, khususnya di Asia Tenggara," kata Hublin kepada Ars.

Tetapi ada kemungkinan bahawa beberapa fosil telah dijumpai dan, seperti tulang rahang Xiahe, hanya menunggu untuk dikenalpasti. Sebagai contoh, tikus di rahang bawah dari Xiahe mempunyai beberapa ciri penting yang sama dengan gigi tikus dari rahang bawah hominin dari Taiwan dan utara China. Itu tidak mencukupi untuk membuktikan hominin mereka adalah Denisovan, sudah tentu, tetapi DNA purba atau analisis protein purba boleh menguji idea jika mereka telah dipelihara dengan baik. Ahli antropologi University of Copenhagen Fredo Welker optimis. "Saya harus mengatakan bahawa walaupun Dataran Tinggi Tibet adalah lebih sejuk, protein yang sembuh dari mandian Xiahe tidak begitu kaya (dalam erti kata lain, tidak terdapat banyak protein yang dipelihara di mandible)," katanya kepada Ars. Namun, pasukan masih dapat mengenal pasti spesies fosil berdasarkan protein yang sedikit diawetkan.

"Oleh itu, saya fikir ia adalah munasabah untuk menjangkakan bahawa fosil lain boleh dikenalpasti sebagai homisin berkaitan Denisovans atau Denisovan berdasarkan analisis protein purba pada masa akan datang," kata Welker.

Sementara itu, pencarian tapak baru dan fosil baru terus berlanjut. Zhang dan rakan-rakannya memulakan penggalian di Baishiya Karst Gua pada tahun 2018, dan mereka merancang untuk menghabiskan beberapa tahun akan datang meneruskan penggalian dan menganalisis fosil dan artifak dari tapak. "Dan pada masa yang sama, kami merancang untuk melakukan kaji selidik arkeologi di rantau yang lebih luas di Dataran Tinggi Tibet, dengan harapan kami dapat mencari tapak Paleolitik yang lebih baik," kata Zhang kepada Ars Technica.

Alam, 2019. DOI: 10.1038 / s41586-019-1139-x; (Mengenai DOIs).