Недавний анализ окаменелостей, обнаруженных в Китае в конце двадцатого века, указывает на то, что история сапиенсов, неандертальцев и денисовцев могла начаться значительно раньше и, возможно, была сложнее, чем это утверждалось ранее. Международная группа ученых подвергла сомнению общепринятую хронологию эволюции человека. Однако у выводов исследователей возникает ряд вопросов.
Долгое время картина эволюции Homo напоминала линейное генеалогическое древо. Одна ветвь сменяла другую, постепенно приводя к появлению Homo sapiens. Однако недавние открытия, в особенности в сфере палеогенетики, продемонстрировали, что ситуация значительно сложнее. На планете одновременно существовало несколько видов людей , они сталкивались, соперничали и иногда даже взаимодействовали.
В центре событий этой истории оказались неандертальцы (Homo neanderthalensis) — населявшие Европу и Азию, вымершие около 40 тысяч лет назад, и денисовцы, занимали значительные пространства на территории Евразии. Эти народы вымерли, по разным оценкам, 30-50 тысяч лет назад.
На протяжении пятнадцати лет денисовцы были известны научному сообществу лишь благодаря нескольким зубам, челюстям и фрагментам ДНК, дНК, полученная из кости фаланги мизинца, обнаруженного в Денисовой пещере на Алтае, породила ореол таинственности и стала центральной загадкой в палеоантропологии.
Перемены начались совсем недавно. Только сейчас ученые располагают конкретными материальными свидетельствами, позволяющими реконструировать облик денисовца. Ключевым моментом стало детальное описание массивного, неповрежденного черепа древнего человека, найденного в Харбине на северо-востоке Китая . Первоначально сделанное открытие классифицировали как новый вид Homo longi, но молекулярный анализ показал — окаменелость принадлежала денисовцу, жившему более 146 тысяч лет назад.
Генетические исследования предоставили весомые доказательства неафриканского происхождения современных людей несут в себе небольшой процент генов неандертальцев. Что касается следов денисовской ДНК, наблюдается ее неравномерное распределение по континентам: гены денисовцев обнаруживаются у папуасов, проживающих в Новой Гвинее, у аборигенов Австралии, а также в небольшом количестве – у жителей Восточной и Юго-Восточной Азии, хотя и не представляют собой значительного денисовского наследия не обнаружено у некоторых африканских популяций, как и у многих европейцев. В любом случае эти данные указывают на то, что предки сапиенсов встречались и скрещивались с этими двумя видами.
В соответствии с общепринятой моделью, разработанной на основе анализа ДНК, предполагалось наличие некой изначальной популяции, которую ученые условно обозначили как «Предка X». В период от 500 до 700 тысяч лет назад эта популяция разделилась. Одна группа породила линию, которая в Африке претерпела эволюционные изменения и превратилась в Homo sapiens. Другая группа переместилась в Евразию и впоследствии, в период от 400 до 500 тысяч лет назад, вновь разделилась, что привело к формированию генеалогических линий неандертальцев и денисовцев. Эта модель на протяжении многих лет являлась фундаментом для интерпретации истории Homo. Но авторы нового исследования, итоги которого представлены в журнале Science, поставили под сомнение ее точность.
Открытие у реки Хань
В период с 1989 по 1990 год в ходе археологических работ, проводившихся рядом с речной террасой реки Хань в центральном Китае, исследователи обнаружили два черепа древнего человека. Оба экземпляра были значительно повреждены из-за тысячелетий, которые они провели под землей: пласты грунта сплющили их. Научное описание находок опубликовали в 1992 году, но их точная принадлежность оставалась загадкой. Череп под названием Юньсянь-2 (Yunxian 2) был в лучшем состоянии, чем предыдущий, однако и он не предоставил четких результатов.
Десять лет спустя международная группа антропологов и специалистов по палеогенетике во главе с Крисом Стрингером ( Chris Stringer) ученые из лондонского Музея естественной истории вновь взялись за изучение таинственных черепах. Для работы исследователи использовали современные технологии, в том числе компьютерную томографию и специальные алгоритмы, которые позволили виртуально удалить окружающие породы с кости. Цифровой череп Юньсянь-2 был собран буквально по частям, что позволило восстановить его изначальную форму.
Согласно результатам анализа, возраст черепа варьируется от 940 тысяч до 1,1 миллиона лет. Ранее гомининов, имеющих подобный возраст, обычно причисляли к определённому виду Homo erectus (человек прямоходящий). Этот вид появился в Африке приблизительно два миллиона лет назад и широко расселился по Южной Азии, дойдя до Индонезии, где его представители жили на протяжении сотен тысяч лет и исчезли приблизительно 108 тысяч лет назад.
Восстановленный череп Юньсянь-2 обладал характеристиками, которые существенно отличались от обычных черт черепов, принадлежащих представителям Homo erectus.
«У него была вытянутая и приземистая фигура, выделяющиеся надбровные дуги, и, судя по всему, нос с горбинкой, напоминающий клюв. Этот гоминид отличался крупными зубами, однако его третьи моляры, известные как зубы мудрости, были необычайно малы», — описал находку Стрингер.
Указанные характеристики не соответствуют традиционной модели Homo erectus. Авторы научной работы полагают, что обнаруженные характеристики больше соответствуют признакам поздних видов, в том числе неандертальцев.
Головоломка для антропологов
Для установления позиции Юньсянь-2 в генеалогической системе Homo, в ходе масштабного сравнения ученые проанализировали 56 ископаемых черепов гомининов, оценивая множество параметров их формы. На основании полученных данных исследователи создали новое филогенетическое дерево, в котором степень родства определяется на основе морфологического сходства.
Данное древовидное построение демонстрирует три основные линии развития, охватывающие подавляющее большинство палеонтологических находок за последнее миллион лет. К ним относятся сапиенсы, неандертальцы и денисовцы. Результаты проведенного анализа позволяют с уверенностью отнести находку Юньсянь-2 к денисовской линии, как и Homo longi. Кроме того, возраст юньсяньской окаменелости оказался существенно больше, чем возраст черепа древнего человека из Харбина. Юньсянь 2 относится к числу наиболее древних представителей денисовской линии.
Полученные учеными результаты способны повлечь за собой изменение общепринятых представлений о механизме возникновения трех видов и сроках их отделения от общего предка. До этого момента генетические модели предполагали, что от «Предка X» первым отделился предок современных людей, а затем уже неандертальцы и денисовцы разделились друг от друга.
Согласно морфологическому анализу, проведенному Стрингером и его соавторами, представлена альтернативная точка зрения. В соответствии с их данными, отделились неандертальцы первыми, приблизительно 1,38 миллиона лет назад. Предки же современных людей и денисовцы еще около 60 тысяч лет оставались объединенной группой, разделившись около 1,32 миллиона лет назад.
На первый взгляд, работа команды Стрингера кажется противоречивой: череп датирован возрастом около миллиона лет, в то время как ученые утверждают о разделении линий 1,3 миллиона лет назад. Однако это не является ошибкой. Предполагается, что Юньсянь-2 принадлежал не общему предку, а его потомку – представителю линии, которая уже начала развиваться самостоятельно. Разница во времени определена с использованием филогенетических и морфологических моделей.
При анализе учитывался геологический возраст каждого черепа, а также его морфологические особенности. Программный комплекс оценивал скорость изменения признаков у более ранних видов и, отталкиваясь от этого, определял время, когда, вероятно, начали разделяться их генеалогические линии.
Таким образом, возраст в 1,3 миллиона лет – это расчетное значение, полученное на основе экстраполяции данных, собранных по всей коллекции ископаемых. Череп Юньсянь-2 стал ключевым элементом для настройки этой модели, что позволило установить, что эта линия уже имела четкие характеристики к указанному времени.
Оказывается, денисовцы, а не неандертальцы, представляли собой наиболее близких эволюционных родственников человека разумного. Тем не менее, не все ученые разделяют эту интерпретацию, поскольку она противоречит генетическим данным.
Британский генетик Эйлвин Скалли (Aylwyn Scally) по словам генетика из Кембриджского университета, ДНК предоставляет более достоверные сведения о родственных связях по сравнению с анализом формы черепа и костей, особенно если экспертам доступны лишь фрагменты скелета. Как отметил Скалли, генетические исследования показывают, что современные люди имеют одинаковую степень родства как к неандертальцам, так и к денисовцам.
Ученый также отметил, что история развития человеческих популяций не похожа на «стройное дерево». Эволюция людей не протекала по прямой линии, где одна ветвь последовательно порождала другую, а представляла собой сложную сеть, в которой группы людей неоднократно распадались и вновь объединялись.
Ученые также обратили внимание на хронологию событий. Исходя из того, что одна из генетических линий, представляющих денисовцев, отделилась и сформировалась как самостоятельная группа более миллиона лет назад, логично предположить, что разделение от общего предка произошло еще раньше. Ранее считалось, что это расхождение произошло от 500 до 700 тысяч лет назад. Новые данные свидетельствуют о том, что это событие произошло значительно раньше, отодвинув его во времени более чем в два раза.
По мнению Скалли, разделение происходило не моментально, а растянулось на значительный период времени. Различные группы постепенно отдалялись, однако продолжительное время сохраняли возможность поддерживать связь и осуществлять генетический обмен. Соответственно, Стрингер прав в том, что расхождение началось более миллиона лет назад, хотя окончательное разделение произошло лишь спустя сотни тысяч лет.
Белые пятна истории человечества
Расширение временных рамок, в которых ведется научная деятельность, порождает новые, сложные вопросы. Наиболее ранние общепризнанные окаменелости представителя Homo sapiens датируются 300-315 тысячами лет. Их нашли в 2017 году в марокканской пещере Джебель-Ирхуд. Если авторы новой научной работы правы и линия сапиенсов существует уже больше миллиона лет, то где все недостающие звенья? Где кости наших прямых предков, которые должны были жить в период от одного миллиона до 300 тысяч лет назад?
Ученые представили два возможных объяснения. Возможно, эти останки просто не сохранились, а возможно, они уже хранятся в музейных коллекциях, однако исследователям пока не удалось их правильно определить. Также нельзя исключать и третий вариант: эти находки еще предстоит обнаружить.
Вопрос о прародине также имеет большое значение. Где обитал тот самый таинственный «Предок X»? Еще недавно антропологи считали, что ответ прост – Африка. Однако, по результатам новых исследований, специалисты рассматривают альтернативную версию – Азия. Исходя из этого, общий предок мог обитать в Азии, а затем его потомки мигрировали в Африку. Там они продолжили эволюцию, и уже от этой африканской линии произошли Homo sapiens.
Существующая палеоантропологическая летопись различных регионов Азии оставляет желать лучшего, особенно для этого важного этапа. Геологические отложения возрастом около миллиона лет в этих районах изучены недостаточно, и это относится, в частности, к обширной территории Индии, нашли всего одну окаменелость гоминина .
Но есть и повод для оптимизма. В 2022 году в районе обнаружения Юньсянь-2 исследователи раскопали третий череп древнего человека , по имеющимся предварительным сведениям, этот экземпляр находится в значительно лучшем состоянии. Более глубокое изучение может предоставить новые сведения, проливающие свет на самую захватывающую загадку: кем являлся наш общий предок, чей неуловимый облик начинает проявляться сквозь завесу времени.