Денисовский человек: кто он такой и чем отличается от неандертальца

Все современные люди относятся к одному биологическому виду – Homo sapiens. Благодаря антропологии мы знаем, что так было не всегда. Еще 40 тысяч лет назад несколько видов рода Homo существовали параллельно. Одним из таких видов был денисовский человек, чьи зубы и фрагменты костей были найдены в Денисовой пещере в Алтайском крае.

Разбираемся, в чем отличия между неандертальцами и денисовцами, можно ли узнать, как выглядел денисовский человек с помощью реконструкции и что известно о денисовцах антропологам.

Кто такие денисовцы

Денисовский человек — один из древних представителей вида Homo и предков современных людей. Впервые о денисовцах заговорили в 2010 году. Новый вид человека был открыт в результате анализа ДНК фаланги мизинца из Денисовой пещеры.

Генетические последовательности в останках отличались и от современного человека, и от неандертальцев. В 2017 году подобные же отличия выявил анализ ДНК находок 1984 (молочный зуб) и 2008 (фаланга пальца) годов. До этого молочный зуб считался неандертальским.

Денисовцы получили такое название потому, что их останки впервые обнаружили в Денисовой пещере. Название пещеры происходит либо от имени отшельника Дионисия, который, предположительно, жил в ней в XVIII веке, либо от имени пастуха Дениса.

Поэтому называть денисовцев «человеком Денисова» неверно: никакой Денисов их не открывал и не изучал. То же и с названием пещеры: Денисова, а не денисовская.

Чем интересна Денисова пещера

Палеонтологи начали изучать Денисову пещеру в 1982 году. В ней обнаружилось не менее 20 культурных слоев. Самому старому из них – около 170 тысяч лет. Судя по результатам находок, в Денисовой пещере жили и неандертальцы, и денисовцы, и кроманьонцы.

Исследования Денисовой пещеры помогли не только антропологам. Ботаники определили, какие растения были распространены в Западной Сибири в позднем плейстоцене – до 11,7 тысяч лет назад. Пыльца растений помогла определить, как менялся климат.

В Денисовой пещере исследователи обнаружили иглы, украшения, глиняные статуэтки и каменный браслет. Изготовили ли их неандертальцы, денисовцы или кроманьонцы, пока неизвестно. Возможно, этого мы так и не узнаем. Зато низкие температуры в пещере позволили ДНК сохраняться в костях. Это помогло открыть денисовского человека.

Раскопки в Денисовой пещере ведутся по настоящее время. В частности, в июне 2021 года была опубликована статья о том, что в пещере обнаружена ДНК Homo sapiens. Согласно исследованию, человек разумный появился в Денисовой пещере около 45 тысяч лет назад.

В Денисову пещеру водят экскурсии для туристов. Она включена в список ЮНЕСКО «Всемирного наследия».

Когда и где жили денисовцы

Находки в испанской пещере Сима де лос Уэсос позволяют определить, что неандертальцы и денисовцы разошлись как виды около 640 тысяч лет назад. В этой пещере не нашли останки денисовцев. Митохондриальная ДНК гейдельбергского человека из этой пещеры похожа на денисовскую митохондриальную ДНК. Это означает, что у них были общие предки.

Генетический материал присутствует не только в ядре клетки, но и в митохондриях – органеллах, которые обеспечивают клетки энергией. Зигота содержит митохондрии из материнской яйцеклетки, поэтому митохондриальный геном люди наследуют от матерей. Его анализ позволяет определять родство и эволюцию по женской линии.

Если судить по орудиям труда, денисовский человек жил в Денисовой пещере уже 120 тысяч лет назад. Более точные датировки можно получить с помощью анализа ДНК. Особенно интересна в этом отношении одна из находок Денисовой пещеры: найденные в 2012 году останки девочки-подростка, которую антропологи назвали Денни.

Судя по состоянию костей, Денни было не меньше 13 лет. Жила она 90 тысяч лет назад. Согласно анализу ДНК, мать девочки была неандерталкой, а отец – денисовцем. Это может означать (но не гарантирует), что неандертальцы и денисовцы жили в пещере одновременно. Согласно анализу ДНК останков, денисовцы обитали в Денисовой пещере как минимум 130-140 (возможно, и 170) тысяч лет назад.

Некоторые исследователи предполагают, что в Денисовой пещере денисовский человек появился около 300 тысяч лет назад. Однако они не учли, что культурные слои в пещере младше этого возраста.

Денисовский человек жил не только на Алтае. Анализ ДНК показывает, что гены денисовцев есть у австралийских аборигенов, жителей Океании, меланезийцев, папуасов и, в небольших количествах, у эскимосов и азиатов.

Статья 2019 года описывает челюсть денисовца, найденную в Тибете. На этой территории денисовцы обитали по крайней мере 160 тысяч лет назад. Вероятно, денисовцы расселялись по территории Азии и мигрировали в Австралию.

Куда исчезли денисовцы

Присутствие денисовских фрагментов ДНК в геноме современного человека указывает, что денисовцы по крайней мере отчасти были ассимилированы. Как вид денисовцы исчезли около 40 тысяч лет назад. Вероятно, основные причины их вымирания те же, что и у других древних людей:

1. Малочисленность.
2. Климатические изменения – похолодание.
3. Конкуренция с Homo sapiens, который был лучше приспособлен к окружающей среде.

Однако достоверно причины исчезновения денисовцев ученым не известны. Их возможно будет установить только после анализа гораздо большего числа находок, чем известно сейчас.

Чем денисовцы отличались от других людей

Ученые знают лишь немногое об отличиях денисовцев от неандертальцев и кроманьонцев. Причина этому – малое количество находок и их фрагментарность.

Пока еще никому не удалось обнаружить полный череп и тем более – скелет денисовца. Поэтому в поиске различий между денисовцами и другими людьми пока можно ориентироваться только на анализ ДНК. Этот метод позволил выяснить некоторые отличительные черты денисовцев.

Денисовцы и неандертальцы: отличия

Антропологи различают останки денисовцев и неандертальцев при помощи анализа ДНК. Генетические различия между этими видами человека весьма значительны и позволяют точно определить, к кому относится находка. Кроме того, анализ ДНК позволяет предполагать некоторые внешние различия, а анализ останков – определять их с высокой точностью.

• Цвет кожи. У денисовцев, согласно анализу ДНК, была темная кожа. Цвет кожи неандертальцев – одна из тем обсуждения среди антропологов. Предположительно, некоторые неандертальцы были темнокожими, другие же – светлокожими.
• Цвет волос. Анализ ДНК показывает, что у денисовцев были темные волосы. О неандертальцах известно, что среди них были темноволосые и рыжие.
• Форма челюсти. В 2019 году в Тибете была найдена челюсть. Анализ ДНК подтвердил ее принадлежность денисовскому человеку. Если предположить, что эта челюсть принадлежала типичному денисовцу, получается, что челюсти у них были короче и шире, чем у неандертальцев и тем более – кроманьонцев.
• Ширина лица. От формы челюсти зависит и форма лица. Ориентируясь на ту же тибетскую челюсть можно предположить, что у денисовцев были широкие лица. Вероятно, этим они походили на более древних людей.
• Размеры и строение зубов. Все найденные зубы денисовцев значительно крупнее, чем у неандертальцев. Это архаичная черта: в ходе эволюции человека зубы становились мельче. Кроме того, у моляров (задних зубов) денисовцев было по 3 корня – как у зубов современных азиатов.
• Форма пальцев. Фаланга пальца, найденная в Денисовой пещере, по форме похожа на пальцы современных Homo sapiens. Ее принадлежность денисовцам определил анализ ДНК. У неандертальцев фаланги пальцев были шире.

Анализ ДНК позволяет определить вероятность того или иного признака, если известны гены, влияющие на него. Гены денисовцев и неандертальцев отличаются от генов современного человека. Ученые знают не все их свойства. Поэтому предположения о цвете кожи древних людей основаны на знании современных генов.

Подтвержденными внешними различиями между денисовцами и неандертальцами можно считать только те, что основаны на анализе останков. Основные различия будут определены, когда антропологи получат больше палеонтологических находок денисовского человека.

Чем денисовский человек отличается от Homo sapiens

Как и в случае с неандертальцами, в настоящее время основной способ различить останки денисовца и Homo sapiens – анализ ДНК. Они в достаточной степени отличаются, чтобы точно определять, попался палеонтологам денисовец или кроманьонец.

Кроме того, как и в случае неандертальцев, анализ ДНК и останков позволяет предполагать внешние различия между денисовцами и Homo sapiens. Многие из них будут примерно теми же, что и в случае неандертальцев – за исключением формы пальцев.

Челюсть у денисовцев (предположительно) была шире и короче, чем у кроманьонцев, зубы – крупнее. Однако анализ ДНК показал еще одно различие – цвет глаз. У ранних Homo sapiens встречались голубые глаза. У денисовцев и неандертальцев соответствующие гены не выявлены – они были кареглазыми.

Анализ ДНК с высокой точностью позволяет определить цвет глаз. Можно ли с его помощью полностью восстановить внешность древнего человека?

Группа исследователей попыталась это сделать и подверглась критике со стороны научного сообщества.

Денисовский человек: возможна ли реконструкция по ДНК?

В 2019 году группа генетиков, палеонтологов и антропологов опубликовала в журнале Cell статью о реконструкции внешности и строения денисовского человека путем анализа метилирования ДНК.

Метилированием ДНК называют присоединение метильной группы к одному из азотистых оснований, из которых состоит ДНК – цитозину.

Если метилирование происходит в промоторе гена – зоне, с которой начинается его чтение, этот ген подавляется. Это означает, что клетка перестает производить продукт, закодированный этим геном.

Метилирование – один из способов регулировать активность гена, не меняя последовательности ДНК. Его связывают со старением и вероятностью развития онкологических заболеваний.

Исследователи предположили, что изучение метилированных генов денисовцев позволит реконструировать его анатомические особенности и, следовательно, внешность.

Попытки художественной реконструкции денисовцев были еще до этого. К примеру, в 2018 году Дмитрий Поздняков, основываясь на немногих известных о денисовцах фактах, изобразил возможный облик девочки-подростка из Денисовой пещеры:

Анализ ДНК в настоящее время позволяет определять лишь некоторые внешние признаки: цвет и структуру волос, цвет кожи и глаз. Методы анализа этих признаков отработаны для современного человека и используются в основном в криминалистике.

У древних людей могли присутствовать неизвестные современным ученым гены, влияющие на эти параметры. Поэтому антропологи лишь предполагают, но не утверждают наверняка, что денисовцы были темнокожими и темноволосыми.

Форму лица, рост и особенности телосложения в настоящее время возможно определить только по соответствующим фрагментам скелета. Анализ ДНК не позволяет выявить эти параметры в том числе потому, что они зависят не только от наследственности, но и от других условий.

В зависимости от изменения условий организмы с одним и тем же генотипом могут иметь различные фенотипы. Диапазон их разброса для каждого генотипа называется нормой реакции.

Например, рост человека зависит не только от роста его родителей, но и от того, достаточно ли питательных веществ, кальция и витаминов человек получал в детстве, не повлияли ли внешние условия на то, сколько гормона роста вырабатывает его организм и других обстоятельств.

Анализ метилирования ДНК позволяет выявить, какие гены активны, а какие нет. Однако даже гены современного человека и влияние метилирования на них изучено еще недостаточно хорошо, чтобы достоверно определять те или иные признаки или прогнозировать заболевания.

Применительно к палеонтологии же этот метод может считаться лишь дополнительным к анализу останков. Поэтому в настоящее время не существует достоверной реконструкции внешности денисовцев.

Нерешенные вопросы: чего мы не знаем о денисовцах?

Описание вида по результатам анализа ДНК и нескольких костей – необычная ситуация. Пока что у антропологов больше вопросов о денисовцах, чем ответов.

• Неизвестно, как выглядели денисовцы. Можно предполагать, что они были темнокожими, темноволосыми и кареглазыми, с широкой челюстью. Но как выглядели их лица, антропологи не узнают, пока не найдут череп или не определят один из уже найденных черепов как принадлежащий денисовскому человеку.
• Неизвестно, какого роста были денисовцы и какими у них были пропорции тела. Чтобы понять это, нужно составить более-менее полный скелет.
• Неизвестно, кем и как были изготовлены украшения и статуэтки из Денисовой пещеры, в том числе полированный каменный браслет (изображение: Браслет из хлоритолита, найденный в Денисовой пещере. Предположительно, его изготовили денисовцы. Однако возможно, они получили его от другой популяции людей. Другое предположение – браслет мог попасть в более старый культурный слой из более нового при их перемешивании.

• Антропологи не знают, где происходили смешивания Homo sapiens с денисовцами. Судя по данным генетического анализа, предки японцев и некоторых китайских народностей смешивались с денисовским человеком дважды, меланезийцы – один раз. Но где это происходило и какие популяции денисовцев участвовали в этом, пока не установлено.
• Культура и обычаи денисовцев также пока неизвестны исследователям. Известно, что денисовцы изготавливали костяные орудия, и предполагается, что они делали и украшения. Однако находок пока слишком мало, чтобы узнать об образе жизни денисовцев.
• Неизвестно, заботились ли денисовцы о раненных, больных и стариках.
• Неизвестно, по каким именно причинам денисовцы вымерли.

Ответы на эти и другие вопросы о денисовском человеке еще предстоит узнать. Тем не менее, само обнаружение нового вида Homo дополнило понимание истории происхождения человека и генетики.

Значение денисовского человека для антропологии

Исследование денисовцев помогает ученым проследить эволюцию человека и миграции его предков. К примеру, показательны различия в генах, унаследованных от денисовского человека разными популяциями.

У современных меланизийцев, аборигенов Папуа – Новой Гвинеи, Океании и Австралии набор генов отличается от полученного из останков денисовцев на Алтае. Это указывает на то, что существовало как минимум 2 популяции денисовцев. Одна осваивала Азию, другая ушла в Австралию.

Интересны с позиций эволюционного антропогенеза и различия в количестве денисовских генов. У меланезийцев их, по расчетам генетиков, до 5%, у жителей Азии – не более 1%. При этом Изучение геномов человека и определение генов денисовцев позволит лучше понимать, как именно люди осваивали различные регионы.

Еще одна причина изучать денисовцев – влияние их наследия на современного человека:

• К примеру, денисовский вариант гена EPAS1 участвует в регуляции работы других генов. Предположительно, он помогает легче приспосабливаться к меньшему содержанию кислорода в воздухе – например, в горах.
• Ген A20 T108A;I207L, унаследованный жителями Океании от денисовцев, повышает устойчивость к вирусам Коксаки – возбудителям воспалительных заболеваний, в том числе, менингита. Это позволяет лучше понять, как именно работают гены и как появляется устойчивость к различным микроорганизмам.

Дальнейшее исследование денисовского человека даст еще лучшее понимание антропогенеза, расселения людей и генома человека.

Выводы и тезисы

1. Денисовский человек – отдельный вид рода Homo. Наряду с неандертальцем он является одним из предков Homo sapiens sapiens.
2. Название денисовский человек получил по месту первой находки – Денисовой пещеры на Алтае.
3. Определить, что находки относятся к новому виду человека, позволил анализ митохондриальной и ядерной ДНК.
4. Неандертальцы и денисовцы разошлись как виды около 640 тысяч лет назад.
5. Находок, относящихся к денисовцам, немного: фаланга пальца, два зуба, фрагмент челюсти и фрагмент черепа, инструменты и украшения.
6. Денисовцы обитали не только на Алтае, но и в Тибете.
7. Генетический анализ показывает присутствие ДНК денисовцев у современных людей – аборигенов Австралии, меланезийцев и некоторых популяций в Азии.
8. Наличие ДНК денисовцев в геноме современного человека указывает на то, что частично они были ассимилированы.
9. Причины исчезновения денисовского человека достоверно не известны. Можно предположить, что отчасти оно было вызвано изменениями климата, а отчасти – конкуренцией с кроманьонцами.
10. Генетически денисовцы значительно отличались и от неандертальцев, и от кроманьонцев. Однако описать их внешние отличия от этих видов будет возможно только когда антропологи получат больше находок.
11. Реконструкция внешности денисовского человека по ДНК неточна. Этот инструмент предназначен прежде всего для современного человека и ориентируется на современные последовательности ДНК, свойства которых известны генетикам. Кроме того, анализ ДНК не дает представления о признаках, которые проявляются в пределах нормы реакции, а также о форме костей и многом другом.
12. Денисовцы мало изучены из-за небольшого числа находок. Остается много нерешенных вопросов, связанных с этим видом.
13. Изучение денисовского человека позволяет лучше проследить миграции разных популяций людей и освоение ими Земли.
14. Исследование генов денисовского человека поможет определить, как формируется устойчивость к микроорганизмам и как в целом работают гены.

На титульном фото — Аэта Магбукон, коренная группа Филиппин. Ее представители имеют на 30-40 процентов больше денисовской ДНК, чем иные передовые группы, которыми прежде считались папуасы и австралийцы, что в общей сложности составляет почти 5 процентов их генома.

Денисовцы — ответы на популярные вопросы

Напоследок рекомендуем посмотреть короткую, но очень познавательную лекцию о денисовцах от Станислава Дробышевского:

Использованная литература

1. Максим Руссо. Девочка из Денисовой пещеры. https://polit.ru/article/2017/07/09/ps_denisova2/
2. Станислав Дробышевский. Аддис-Абеба – Горно-Алтайск – Порт-Морсби: маршрут длиною в ДНК. https://antropogenez.ru/article/207/
3. Станислав Дробышевский. Достающее звено. Москва. Издательство АСТ: CORPUS. 2017.
4. Александр Соколов. Чернокожие неандертальцы, чёрный голубоглазый кроманьонец? https://antropogenez.ru/article/1095/
5. Chen, F.; Welker, F.; Shen, C.-C.; et al. A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau. Nature, 2019. 569 (7756): 409–412.
6. Zammit, N.W., Siggs, O.M., Gray, P.E. et al. Denisovan, modern human and mouse TNFAIP3 alleles tune A20 phosphorylation and immunity. Nat Immunol 20, 1299–1310 (2019).
7. David Gokhman, Nadav Mishol, Marc de Manuel, David de Juan, Jonathan Shuqrun, Eran Meshorer, Tomas Marques-Bonet, Yoel Rak, Liran Carmel. Reconstructing Denisovan Anatomy Using DNA Methylation Maps. Cell, Volume 180, Issue 3, 6 February 2020, Pages 601