Ani lidé, ani neandrtálci. Jak vypadali tajemní denisované?

MAGAZÍN - Člověk autor: Jan Toman

Druh homo se před čtyřmi až pěti sty tisíci lety rozdělil na tři skupiny: homo sapiens, neandrtálce a denisovany. O těch posledních toho víme nejméně.

Podoba mladého denisovana vymodelovaná podle informaci o metylových 'značkách' na DNA, které přímo regulují činnost genů

Podoba mladého denisovana vymodelovaná podle informaci o metylových 'značkách' na DNA, které přímo regulují činnost genů,zdroj: Profimedia.cz

Lidská prehistorie, to už dávno není jen Homo habilis, Homo erectus a Homo sapiens. Moderní výzkumy ukazují, že spíše než přímku směřující od „nejprimitivnějších“ příslušníků našeho rodu k moderním lidem připomínala naše minulost labyrint plný odboček, slepých uliček a nečekaných shledání.

Třeba takoví neandrtálci se v našich očích změnili z tupých divochů v lidské bratrance, se kterými se naši předkové běžně křížili. Jedna odbočka lidské evoluce nicméně zůstává i po více než desetiletí výzkumu záhadou. Jak vypadali tajemní denisované, kteří v našem genomu rovněž zanechali svou stopu, ale poté beze stopy zmizeli?

Jeskynní objev

Až do roku 2008 z vymřelých příbuzných moderního člověka nejvíce jitřili naši představivost neandrtálci. Nejen, že po dlouhá tisíciletí obývali stejné oblasti jako naši přímí předkové, ale podle molekulárně-biologických analýz se s nimi dokonce křížili. V důsledku toho nesou všichni lidé s výjimkou původních Afričanů ve svém genomu 2 až 4 procenta neandrtálských genů.

Zároveň měli paleoantropologové k dispozici desítky neandrtálských kostí, takže se mohli donekonečna zabývat specifickými rysy těchto lidí, usuzovat na jejich mentální schopnosti a pokoušet se přečíst jejich kompletní DNA.

Před jedenácti lety však nalezli výzkumníci v Denisově jeskyni na ruském Altaji cosi výjimečného – prstní kůstku náležející blízkému příbuznému moderního člověka. Díky chladnému vysokohorskému podnebí se v kosti zachovalo dost nepoškozené DNA, aby ji výzkumníci mohli částečně přečíst. Tato analýza ukázala, že kůstka nepatřila neandrtálci ani modernímu člověku, ale dosud zcela neznámému lidskému „bratranci“.

Příslušníci jeho druhu, kterým se záhy začalo přezdívat denisované, navíc prokazatelně navazovali styky s lidmi procházejícími danou oblastí do jihovýchodní Asie, Melanésie, Polynésie a Ameriky. Díky analýze kosti z Denisovy jeskyně víme, že obyvatelé těchto oblastí nesou ve svém genomu až 6 procent denisovanských genů.

 Některé z těchto genů souvisí s přizpůsobeními pro život ve velkých nadmořských výškách a za chladného podnebí. To by mohlo naznačovat, že denisované (nebo alespoň některé jejich populace) byli obyvateli velehor. Může to ale být jen historická náhoda.

Tok genů mezi denisovany a neandrtálci byl patrně ještě intenzivnější. Neandrtálci, s jejichž předky odešli předchůdci denisovanů z Afriky, představovali jejich nejbližší příbuzné. Jak ale denisované vypadali? Jak žili, co jedli a měli kulturu srovnatelnou s kulturou moderních lidí?

Spletitá analýza

O všech těchto záležitostech můžeme říct jen málo. S jistotou denisovanům dokážeme přiřadit pouze několik zkamenělin, z nichž navíc většina představuje nepříliš informativní zuby a fragmenty kostí.

Donedávna jsme měli jen velmi mlhavé představy dokonce i o tom, jak denisované vypadali. Naštěstí se ale začíná blýskat na lepší časy. Jak ve vědeckém časopisu Cell prezentoval mezinárodní tým biologů, podobu denisovanů můžeme odvodit z indicií o míře nasazení jednotlivých genů.

sciencealert.com1

Srovnání lebek moderního člověka, denisovana a neandrtálce,zdroj:ScienceAlert.com

V situaci, kdy nedisponujeme spolehlivými kosterními pozůstatky, ale máme genetická data, by se zdálo nejlogičtější sledovat genetické rozdíly mezi denisovany a ostatními příslušníky lidského rodu. Mutací, které ve výsledku ovlivňují podobu organismu či jeho fungování, je ale poměrně málo a za několik set tisíc let dělících denisovany od neandrtálců a předků moderních lidí se jich nestihlo příliš nahromadit.

Kupříkladu od neandrtálců se denisované liší jen zhruba stovkou mutací v genech kódujících bílkoviny. Na rozdíly mezi těmito dvěma druhy samozřejmě mohly mít vliv i další mutace v jiných částech genomu, jejich efekty je ale mimořádně těžké vyčíst – zvláště u dnes již vymřelých zástupců.

Alternativní možností je pokusit se vyčíst rozdíly v míře použití jednotlivých genů. Podobné analýzy se na moderních datech ukázaly přínosné.

Indicii, podle kterých u žijících organismů postupujeme – množství ribonukleové kyseliny přepsané podle DNA – však zkameněliny nezachovávají. Výzkumníci si uvědomili, že místo toho můžeme použít něco jiného – informaci o metylových „značkách“ na DNA, které přímo regulují činnost genů.

Ani podobná analýza není jednoduchá. Kromě samotného sběru dat je problematický i jejich výklad. Naštěstí ale mohli výzkumníci vycházet z údajů o lidských abnormalitách a vývojových poruchách, které narušení činnosti jednotlivých genů vyvolává.

Mutace i výrazné změny v regulaci genů mají často podobné následky. Bylo navíc dokázáno, že podobné změny, které běžně klasifikujeme jako chorobné, představují zdroj variant pro evoluci.

Kvůli obtížnosti analýzy se badatelé omezili pouze na identifikaci variant, které se mezi různými lidskými druhy liší, a případně směr této změny. Intenzita změn zatím zůstává skrytá. I tak ale dospěli k zajímavým výsledkům.

Moderní člověk říznutý neandrtálcem

Aplikací stejného postupu na moderní lidi, neandrtálce a šimpanze, jejichž podobu dobře známe, vědci potvrdili, že je nová analýza překvapivě přesná. A jak tedy denisované vypadali?

Rozhodně byli podobnější neandrtálcům než moderním lidem. Měli podobně robustní čelisti, tlusté prsty, rozměrný hrudní koš, plochou lebku, nízké čelo, tlustou zubní sklovinu a širokou pánev s masivním kyčelním kloubem.

Moderním lidem se naopak denisované podobali širší kostí spánkovou a náchylností k brzkému vypadávání zubů. Specificky denisovskými znaky potom byly prodloužený zubní oblouk, masivní čelistní kloub a velká vzdálenost mezi temenními kostmi lebky.

Rozdíly mezi moderními lidmi, neandrtálci a denisovany nicméně zahrnují i mineralizovanost kostí a načasování jejich vývoje, tvar obličeje, tloušťku dlouhých kostí a velikost lopatky.

sciencealert2

Srovnání koster moderního člověka, denisovana a neandrtálce,zdroj:ScienceAlert.com

Sečteno a podrženo, celkově vypadali denisované jako neandrtálci trochu říznutí moderními lidmi. Většina popsaných změn odpovídá zlomkovým nálezům, které byly s jistotou přiřazeny tomuto druhu. Kromě toho ale pěkně sedí i na celou řadu záhadných asijských nálezů, které vědci zatím nedokázali spolehlivě zařadit.

Byl to denisované? S jistotou to zatím samozřejmě potvrdit nemůžeme, zdá se to ale čím dál pravděpodobnější.

Zdroj: Gokhman D, Mishol N, de Manuel M, ... & Carmel, L (2019): Reconstructing Denisovan Anatomy Using DNA Methylation Maps. Cell, 179.

Tagy: paleontologie věda a poznání genetický výzkum homo denisované