Podľa analýzy genómu kosti objavenej v sibírskej jaskyni bola žena, ktorá zomrela približne pred 90 000 rokmi, napoly neandertálka a napoly denisovanka. Je to prvýkrát, čo vedci identifikovali starovekého jedinca, ktorého rodičia patrili k odlišným ľudským druhom.

Táto neandertálska dáma žila asi pred 45 – 50 000 rokmi. Denny z Denisovej jaskyne žila o 40 000 rokov skôr, jej otec však bol denisovan. Pozostatky neandertálky na zrekonštruovanom portréte švédskeho archeológa a sochára Oscara Nilssona boli objavené počas vykopávok v roku 1848 v Gibraltári. Ako ukazuje nedávny výskum, Európania zdieľajú s neandertálcami okolo 2-4 % DNA.

„Nájsť človeka prvej generácie so zmiešaným pôvodom z dvoch rôznych ľudských druhov je úplne výnimočné,” hovorí populačný genetik Pontus Skoglund z Inštitútu Francisa Cricka v Londýne. „Je to naozaj skvelý vedecký objav spojený s trochou šťastia.”

Tím pod vedením paleogenetikov Viviane Slonovej a Svanteho Pääba z Inštitútu Maxa Plancka pre evolučnú antropológiu v nemeckom Lipsku vykonal analýzu genómu na jedinom úlomku kosti získanom z Denisovej jaskyne v ruskom pohorí Altaj. Táto jaskyňa je pomenovaná po denisovanoch – skupine vyhynutých ľudí, ktorí boli prvýkrát identifikovaní na základe sekvencie DNA z kosti prsta objaveného v roku 2008. V oblasti Altaja a konkrétne v tejto jaskyni žili aj neandertálci.

Vzhľadom na vzorce genetickej variability u starovekých a moderných ľudí vedci už vedeli, že denisovania a neandertálci sa museli krížiť navzájom ako aj s Homo sapiens (pozri „Prepletený strom”). Nikto však predtým nenašiel potomkov prvej generácie z takýchto párov a Pääbo hovorí, že keď sa s týmito údajmi prvýkrát podelili jeho kolegovia, spochybnil ich. „Myslel som si, že museli niečo v analýze pokaziť.” Pred objavom dcéry neandertálky a denisovana, ktorú tím láskavo nazval Denny, sa najlepší dôkaz o takomto úzkom spojení našiel v DNA jedinca Homo sapiens, ktorý mal v predchádzajúcich 4 až 6 generáciách predka neandertálca.

Odhalení predkovia

Pääbov tím prvýkrát odhalil pozostatky Denny pred niekoľkými rokmi, keď v zbierke viac ako 2 000 neidentifikovaných úlomkov kostí hľadal známky ľudských bielkovín. V článku z roku 2016 použili rádiokarbónové datovanie, aby určili, že kosť patrila hominidovi, ktorý žil pred viac ako 50 000 rokmi (horná hranica tejto techniky datovania; následná genetická analýza podľa Pääba určila vek vzorky na približne 90 000 rokov). Následne sekvenovali mitochondriálnu DNA vzorky – DNA, ktorá sa nachádza vo vnútri energetických konvertorov buniek – a porovnali tieto údaje so sekvenciami iných starovekých ľudí. Táto analýza ukázala, že mitochondriálna DNA vzorky pochádza z neandertálca. To však bola len polovica obrazu. Mitochondriálna DNA sa dedí po matke a predstavuje len jednu líniu dedičnosti, takže identita otca a širší pôvod jedinca nie sú známe.

V najnovšej štúdii sa tím snažil získať jasnejšie informácie o predkoch tohto jedinca sekvenovaním jeho genómu a porovnaním zmien v jeho DNA s DNA dvoch ďalších hominidov – neandertálca a denisovana, ktorí sa našli v Denisovej jaskyni, a moderného človeka z Afriky. Približne 40 % fragmentov DNA vzorky sa zhodovalo s DNA neandertálca, ale ďalších 40 % sa zhodovalo s DNA denisovana. Sekvenovaním pohlavných chromozómov vedci tiež určili, že fragment pochádza zo ženy, a hrúbka kosti naznačuje, že mala najmenej 13 rokov. Vzhľadom na rovnaké množstvo denisovanskej a neandertálskej DNA sa zdalo, že vzorka má jedného rodiča z každej skupiny hominidov. Bola tu však aj iná možnosť: Rodičia Denny mohli patriť k populácii denisovansko-neandertálskych hybridov.

Fascinujúci genóm

Aby vedci zistili, ktorá z týchto možností je pravdepodobnejšia, preskúmali miesta v genóme, kde sa genetika neandertálcov a denisovanov líši. Na každom z týchto miest porovnali fragmenty denisovanskej DNA s genómami týchto dvoch starovekých hominidov. Vo viac ako 40 % prípadov sa jeden z fragmentov DNA zhodoval s genómom neandertálca, zatiaľ čo druhý s genómom denisovana, čo naznačuje, že jednu sadu chromozómov získala od neandertálca a druhú od denisovana. To jasne ukázalo, že Denny bol priamym potomkom dvoch rôznych druhov ľudí, hovorí Pääbo. „Takmer sme týchto ľudí chytili pri čine.”

Výsledky presvedčivo dokazujú, že tento exemplár je skutočne hybridom prvej generácie, hovorí Kelley Harrisová, populačná genetička z Washingtonskej univerzity v Seattli, ktorá skúmala hybridizáciu medzi prvými ľuďmi a neandertálcami. Skoglund súhlasí: „Je to naozaj jasný prípad,” hovorí. “Myslím, že sa to hneď dostane do učebníc.”

Harris hovorí, že sexuálne stretnutia medzi neandertálcami a denisovanmi mohli byť celkom bežné. „Počet nájdených čistých denisovanských kostí môžem spočítať na prstoch jednej ruky,” hovorí – takže skutočnosť, že už bol objavený hybrid, naznačuje, že takéto potomstvo mohlo byť rozšírené. To vyvoláva ďalšiu zaujímavú otázku: ak sa neandertálci a denisovania často párili, prečo zostali tieto dve populácie hominidov geneticky odlišné niekoľko stotisíc rokov? Harris naznačuje, že potomstvo neandertálcov a denisovanov mohlo byť neplodné alebo inak biologicky nevhodné, čo zabránilo splynutiu oboch druhov.

Páry neandertálca a denisovana mohli mať aj určité výhody, aj keď s tým zrejme boli spojené isté zápory, hovorí Chris Stringer, paleoantropológ z Prírodovedného múzea v Londýne. Neandertálci a denisovania boli geneticky menej rozmanití ako moderní ľudia, a tak kríženie mohlo poskytnúť spôsob, ako „doplniť” ich genómy o trochu genetickej variability, hovorí. Štúdia tiež vyvoláva otázky o tom, ako prebiehalo párenie medzi rôznymi ľudskými skupinami, hovorí Stringer – napríklad, či bolo konsenzuálne alebo nie. Podrobnejší opis toku génov medzi neandertálcami a denisovanmi by v budúcnosti mohol poskytnúť náznaky správania dávnych ľudí.

Chýbajúce spojenia

Pääbo súhlasí s tým, že neandertálci a denisovania sa pri stretnutí medzi sebou ľahko krížili – myslí si však, že tieto stretnutia boli zriedkavé. Väčšina pozostatkov neandertálcov sa našla v celej západnej Eurázii, zatiaľ čo denisovanské pozostatky boli doteraz objavené len v rovnomennej sibírskej jaskyni. Hoci sa domovské územia týchto dvoch skupín prekrývali v pohorí Altaj a možno aj inde, tieto oblasti boli riedko osídlené. „Myslím si, že každý neandertálec, ktorý žil na západ od Uralu, sa nikdy v živote nestretol s Denisovanom,” hovorí Pääbo, pričom má na mysli pohorie, ktoré pretína západné Rusko a Kazachstan.

Niekedy však mohli neandertálske populácie cestovať zo západnej Eurázie na Sibír alebo naopak. Na základe odchýlok v genóme vzorky tím usúdil, že neandertálska matka Denny bola bližšie príbuzná s neandertálskou vzorkou nájdenou tisíce kilometrov odtiaľ, v Chorvátsku, ako s inou vzorkou nájdenou o necelý meter ďalej v tej istej jaskyni.

Chorvátsky neandertálec zomrel oveľa neskôr ako Denny – približne pred 55 000 rokmi – zatiaľ čo neandertálec z Denisovej jaskyne je starý približne 120 000 rokov. Zostávajú teda dve možnosti, ako vysvetliť pôvod Denninej matky: buď populácia európskych neandertálcov prišla na východ do pohoria Altaj a čiastočne nahradila neandertálcov v regióne ešte pred narodením kríženca, alebo skupina neandertálcov mohla odísť z pohoria Altaj do Európy niekedy po Denninom narodení. Tak či onak, hovorí Harris, neandertálci „nezostávali na jednom mieste tisíce rokov”.

Ako by sme mali nazvať nový exemplár s neandertálskou matkou a denisovanským otcom? „Trochu sa vyhýbame slovu hybrid,” hovorí Pääbo. Tento termín naznačuje, že tieto dve skupiny predstavujú samostatné ľudské druhy, zatiaľ čo v skutočnosti sú hranice medzi nimi nejasné – ako ukazuje nová štúdia. Definovanie druhu v prírode nie je vždy jednoznačné, hovorí Harris, a je zaujímavé vidieť, ako sa dlhodobé diskusie o tom, ako kategorizovať organizmy, začínajú uplatňovať na ľudí.

Nech už sa vedci rozhodnú Denny nazvať akokoľvek, Skoglund hovorí, že by bol rád, keby sa s ňou mohol stretnúť. „Je to pravdepodobne najfascinujúcejšia osoba, ktorej genóm bol kedy sekvenovaný.”