Enigmaticii denisovani: cine erau aceşti „alţi oameni” cu care specia noastră s-a încrucişat cândva?

Dintr-un fragment mărunt de os şi doi dinţi, se pare că n-am putea afla prea multe despre misterioşii oamenii din Denisova. Dar savanţii de azi nu mai operează dar cu analize morfologice şi fizico-chimice. Ei au la îndemână un instrument excepţional de studiu, care îi ajută să depăşească adesea limitările determinate de puţinătatea materialului pe care îl au la dispoziţie. Iar acest instrument  esta analiza genetică. Beneficiind de dezvoltarea tehnologilor moderne în domeniu, reuşesc să extragă ADN din aceste fărâme de oase şi dinţi şi să îl analizeze, iar ceea ce află luminează încet-încet povestea acestor străvechi oameni şi istoria evoluţiei speciilor umane cu care omul modern a împărţit cândva Pământul.

Peştera Denisova, din Siberia, unde au fost descoperite un fragment de os şi doi dinţi aparţinând unei specii umane misterioase, azi dispărute: denisovanii.    Foto: Mediafax/AFP

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Dacă (încă) nu ştim  cum arătau denisovanii, ce mâncau, cum trăiau, am izbutit totuşi să aflăm lucruri surprinzătoare despre relaţia lor cu noi – specia Homo sapiens – şi cu alte specii de oameni. Un articol publicat în The Atlantic sintetizează rezultatele cercetărilor de până acum asupra puţinelor şi micilor vestigii care, însă, au furnizat informaţii neaşteptat de precise şi de valoroase.

Veri cu noi şi cu neanderthalienii

Denisovanii, spun cercetătorii, s-ar fi desprins evolutiv de H. sapiens acum aproximativ 600.000 de ani, şi erau mai înrudiţi cu neanderthalienii decât cu noi. Treptat, şi-au croit drum spre insulele din sud-estul Asiei, până în Australia şi Noua Guinee, unde s-au încrucişat cu populaţiile locale de Homo sapiens. Şi în Asia continentală au avut loc hibridări cu omul modern, dar în măsură mult mai mică; urmele rămase sunt slabe – doar sub forma unui mic număr de gene.

Pe de altă parte, s-au încrucişat şi cu neanderthalienii şi, spun cercetătorii, şi cu nişte hominide încă şi mai vechi. Un parcurs evolutiv foarte complex, aşadar, deci dificil de descâlcit.  

Iniţial, pornind de la fragmentul de falangă, a fost analizat ADN-ul mitocondrial (din organitele celulare numite mitocondrii, care sunt „uzinele energetice” ale celulei, dar conţin şi ADN.) Acest ADN mitocondrial este transmis ereditar numai pe linie maternă. Cercetările în această direcţie au fost conduse de Svante Pääbo, de la Institutul Max Planck de Antropologie Evolutivă din Leipzig, Germania, şi au arătat ceva esenţial: că era vorba despre o altă specie umană, de vreme ce ADN-ul mitocondrial al denisovanilor era diferit de cel al omului de Neanderthal şi de cel al omului modern (H. sapiens).

Dar, întrucât ADN-ul mitocondrial dă informaţii numai despre linia genetică feminină a mamei, lipsea o parte importantă din volumul de informaţii genetice care ar fi putut fi obţinute – cele legate de contribuţia bărbaţilor din ascendenţa individului respectiv la genomul analizat. 

Deosebirile dintre denisovani, neanderthalieni şi oamenii moderni, precum şi genele pe care le au în comun, au fost descoperite graţie tehnicilor sofisticate de extracţie şi analiză a ADN-ului.     (Foto: Shutterstock.com)

Pentru a avea acces şi la aceste date, trebuia analizat ADN-ul nuclear (cel din nucleul celulelor), care îmbină gene provenite de la ambii părinţi.  David Reich, un genetician american care lucrează la Harvard University, a realizat această analiză şi a descoperit încă o porţie de informaţii preţioase despre misterioşii noştri veri denisovani.

Studiile precedente, asupra ADN-ului mitocondrial, sugeraseră că denisovanii s-ar fi separat de neanderthalieni şi Homo sapiens acum aproximativ 1 milion de ani, dar analiza ADN-ului nuclear, care dă o imagine mult mai cuprinzătoare, a corectat şi nuanţat rezultatele, arătând că denisovanii sunt mai apropiaţi de neanderthalieni, de care s-au separat evolutiv în urmă cu aproximativ 400.000 de ani, mult după ce H. sapiens se despărţise de neanderthalieni, pornind pe un drum evolutiv propriu.

Moştenirea denisovană a oamenilor de azi

Deşi astăzi nu mai trăieşte pe Terra decât o singură specie de oameni – Homo sapiens -, ea poartă în genomul său mici porţiuni de ADN străin, mărturie a relaţiilor complexe cu alte specii umane cu care cândva a fost contemporană, dar care azi nu mai există.

Comparând ADN-ul denisovanilor cu cel al unor populaţii actuale, cercetătorii au găsit o înrudire cu populaţia melaneziană din Papua Noua Guinee, cu aborigenii din Australia şi cu unele populaţii indigene din Filipine –  Mamanwa, Manobo: până la 5% din ADN-ul acestor populaţii este denisovan. 5% e destul de mult, arătând că au avut loc încrucişări numeroase între denisovani şi populaţiile menţionate mai sus.

Pentru comparaţie, europenii – care, aşa cum s-a demonstrat deja de mai mulţi ani, au ceva „sânge de Neanderthal” în ei – au 1-4% gene comune cu neanderthalienii.

Dar iată ceva şi mai interesant, care arată ce precizie incredibilă pot avea unele rezultate obţinute prin analizele genetice: în periplul lor evolutiv, de sute de mii de ani, denisovanii înşişi nu au rămas toţi la fel. Cercetările arată că, în timp, s-ar fi constituit două populaţii de denisovani, cei siberieni (precum cel identificat în 2010) ajungând să se deosebească destul de mult de cei care s-au hibridat cu oamenii din emisfera sudică. Cele două linii evolutive s-ar fi scindat în urmă cu 280.000 – 400.000 de ani.

În Asia continentală, populaţiile de azi au în comun cu denisovanii mult mai puţine gene – abia a 125-a parte din genom. La vremea când a trăit individul căruia îi aparţinea fragmentul de deget mic găsit în peştera Denisova (de fapt, era vorba despre o femeie), adică acum aproximativ 40.000 de ani, specia se răspândise deja pe o arie largă şi se amestecase cu altele, ceea ce explică „diluarea” ADN-ului denisovan în genomul populaţiilor continentului asiatic.   

Dar, aşa puţin cum e, ADN-ul denisovan rămas în genomul populaţiile de azi ale Asiei continentale nu este neglijabil. Gene introduse de denisovani ar fi putut conferi unora dintre aceste populaţii caracteristici utile pentru adaptarea la  condiţii dificile de mediu. 

Un exemplu concret, de dată recentă: genomul tibetanilor conţine o mică fracţiune ce provine de la o altă specie umană şi care le conferă capacitatea de a trăi în aerul rarefiat al zonelor montane înalte, unde conţinutul de oxigen este scăzut. Cercetări conduse de Rasmus Nielsen, de la Center for Theoretical Evolutionary Genomics, au arătat că este implicată o genă numită EPAS1, ce controlează reacţia organismului uman la concentraţia scăzută de oxigen şi permite tibetanilor să supravieţuiască producând mai puţine globule roşii şi mai puţină hemoglobină. Dar EPAS1 s-a dovedit a fi o genă extrem de misterioasă: exista doar la tibetani şi nu se regăsea la alte populaţii umane de azi. Nielsen şi colegii săi au căutat o explicaţie alternativă: oare nu cumva secvenţa genetică respectivă provenea de la o altă specie? Şi iată, analizele genetice au furnizat, încă o dată, cheia misterului: secvenţa de gene nu semăna cu cea corespunzătoare din genomul neanderthalienilor, dar semăna perfect cu cea din genomul denisovan!

ADN-ul tibetanilor conţine o genă moştenită de la denisovani, datorită căreia pot supravieţui la altitudini mari, unde aerul conţine puţin oxigen.     (Foto: Shutterstock.com)

Aşadar, înainte de a se răspândi în insulele emisferei sudice, denisovanii au zăbovit prin Tibet îndeajuns de mult pentru a se încrucişa cu indivizii de H. sapiens de acolo şi a lăsa moştenire descendenţilor lor, tibetanii de azi, această mutaţie genetică, utilă pentru supravieţuirea la mari altitudini.

Un câmp de studiu extrem de promiţător

Dar, după abia 4 ani de cercetări, istoria acestei specii de om este încă foarte nebuloasă, cunoştinţele noastre despre ea – foarte lacunare. Istoria migraţiei, a evoluţiei ei, este complicată şi ar putea fi modificată prin faptul că mai există unele fosile „enigmatice”, cum le numeşte David Reich, de pildă două fosile găsite în China şi una descoperită în Spania, care ar putea conţine şi ADN denisovan. Atunci, ceea ce ştim – sau credem că ştim – azi despre migraţia denisovanilor din Siberia în emisfera sudică s-ar putea schimba. Dar suntem încă în plin mister; cercetările sunt în curs şi nu au dat încă rezultate concludente. În plus, mai există, în întreaga lume, în colecţiile de palentologie, mii de fosile care ar putea fi analizate şi care ar putea da la iveală detalii azi neştiute despre verii noştri denisovani.

Şi dacă ar fi numai denisovanii… Există şi alte mistere legate de oamenii străvechi care au populat Eurasia înaintea ascensiunii omului modern. În ADN-ul denisovanului siberian au fost găsite, pe lângă ADN denisovan şi ADN neanderthalian, urme genetice ale unei a treia specii de hominid, mai vechi decât celelalte două, ceea ce înseamnă că a mai existat cel puţin o specie care a locuit în Eurasia, contemporană cu neanderthalienii şi denisovanii, şi că au existat schimburi de gene – prin hibridare – între toate aceste 3 specii. 

Deci, în Eurasia acelor vremuri trăiau cel puţin 3 specii de oameni şi, „cine ştie, ar fi putut fi şi mai multe”, spune David Reich.

În ADN-ul denisovanilor există urme genetice ale unei specii de hominid mult mai vechi, cu care omul din Denisova s-a încrucişat cândva.     (Foto: Shutterstock.com)

Oricum ar fi, geneticienilor, paleontologilor, antropologilor li se deschide înainte un uriaş şi fertil câmp de cercetare, adevărat pământ al făgăduinţei pentru savanţi. Cu ajutorul tehnicilor tot mai sofisticate şi mai rapide de analiză, vor putea fi investigate mii de fosile care zac azi prin depozitele muzeelor şi ale institutelor de cercetări. Şi poate, în câţiva ani, pe lângă tot ce vom şti în plus despre propria noastră specie, vom afla lucruri extraordinare despre „ceilalţi oameni” – speciile-surori cu care omul a împărţit planeta, timp de zeci sau sute de milenii, şi care au dispărut, lăsându-l să-şi continue singur destinul spectaculos, dar lăsându-i ca amintire câteva fărâme de material genetic, ascunse în fiecare dintre celulele fiecărui om de azi.