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科学者たちは40万歳の初期の人間からDNAを配列決定したばかり

1990年の発見以来、スペイン北部のアタプエルカ山地の地下洞窟であるラシマデロスウエソスは、28の古代人類の先祖から6, 000を超える化石を生み出しており、古代人類の研究にとってヨーロッパで最も重要な場所となっています。 しかし、長年の分析にもかかわらず、正確な年齢やこれらの個体が属する種さえも疑わしいものでした。

しかし、今では、国際的な科学者グループが、これらの個人の一人の化石化した大腿骨から初めてDNAを抽出し、配列決定しました。 結果として得られるデータは、人類、または古代の人間の先祖からこれまでに配列された最古の遺伝物質を表し、最終的にこれらの神秘的な個人の年齢と血統のアイデアを与えてくれ、多くの科学者が期待したものではありません。

テストされた化石化した骨である大腿骨はおよそ40万歳です。 しかし、大きな驚きは、科学者は化石が解剖学的外観のためにネアンデルタール人に属していると以前は信じていたが、DNA分析は実際に、DNAからのみ知られている人間の先祖の最近発見された第三の系統であるデニソバンとより密接に関連していることを示している今日、 Natureで発表された発見は、人類学者に、デニソワ人、ネアンデルタール人、そして現代の人間の直接の祖先が複雑な家系図にどのように適合するかをさらに再考することを強制します。

分析のためにDNAが抽出された大腿骨。 マドリッドサイエンティフィックフィルムズJavier Truebaによる写真

この分析は、ドイツのマックスプランク進化人類学研究所で開発された古代のDNA断片の回収方法の最近の進歩により可能になりました。以前は同じ洞窟で発見された洞窟熊の化石のDNAの分析に使用されていました。 「これはたった2年前には不可能だったでしょう」と、マドリッド大学の古生物学者で、洞窟の最初の発掘を主導し、新しい研究に協力したJuan Luis Arsuaga氏は言います。 「そして、これらの新しい方法を与えられたとしても、これらの骨は非常に古く、私たちがDNAを採取した最も古いネアンデルタール人の10倍古いため、これらの骨がDNAを保持するとは思わなかった」

大腿骨から2グラムの砕いた骨を抽出した後、マティアス・マイヤー率いる科学者グループは、細胞核にある染色体のDNAとは異なる遺伝物質のプールであるミトコンドリアDNA(mtDNA)を分離しました。 代わりに、このmtDNAは細胞のミトコンドリア(細胞呼吸に関与する顕微鏡的オルガネラ)に存在し、核DNAよりも長さがはるかに短くなっています。

mtDNAには、古代人類の進化を研究する手段として特に価値のあるmtDNAの別の癖があります。両親からのDNAの混合物である核DNAとは異なり、mtDNAはほとんどの精子のミトコンドリアは尾にあり、受精後に脱落します。 その結果、mtDNAは世代ごとにほぼ同一であり、限られた数のmtDNAの異なる配列(ハプログループと呼ばれる)が現代の人間と古代の人間の祖先の両方で観察されています。 グループ内で変化し、自信を持って区別することが困難な解剖学的特性や核DNAとは異なり、mtDNAは一般的に一貫性があり、特定の標本を系統に簡単にリンクできます。

研究者が大腿骨のmtDNAをネアンデルタール人、シベリアで発見されたデニソバンの指の骨と歯、そして多くの異なる現代の人間から以前にシーケンスされたサンプルと比較したとき、彼らはそれがデニソバンに非常に似ていることを非常に驚くべきである理由です。 「これは本当に予想外だった」とアルスアガは言う。 「潜在的にこれを説明できるいくつかのシナリオを考え出すのは本当に難しいと考えなければならなかった。

人類学者は、3つの血統(人間、ネアンデルタール人、デニソワ人)がすべて共通の祖先を共有していることをすでに知っていましたが、3つのグループすべてがどのように適合するかは明確ではありません。分岐した。 大腿骨のmtDNAをネアンデルタール人、デニソバンおよび現代の人間のサンプルと比較すると、研究者はmtDNA突然変異の既知の割合​​、他のサンプルの以前に確立された年齢、およびそれらの違いの程度に基づいてその年齢を推定できました400, 000年の数字。

この期間中にネアンデルタール人に見える人がデニソバンmtDNAを持つようになる方法を説明するために、科学者はいくつかの異なる仮説シナリオを提示します。 たとえば、問題の化石は、ネアンデルタール人とデニソワ人の両方の先祖として機能する系統に属している可能性があります。より可能性が高いのは、2つのグループ(約100万年前と推定されます)前者ではなく後者に密接に関連していました。 また、大腿骨が第3の異なるグループに属し、デニソバンmtDNAとの類似性が、デニソバンとの交配、またはデニソバンとラシマデロスウエソスの両方と交配したさらに別のヒトの血統の存在によって説明される可能性もあります両方のグループに同じmtDNAを導入しました。

これが複雑な家系図のように聞こえるのであれば、あなたは一人ではありません。 この分析は、以前の研究と共に、すでに不可解な状況にさらなる謎を追加します。 たとえば、シベリアで見つかったデニソワ指の骨の最初のテストでは、ニューギニアに住んでいる現代人とmtDNAを共有しているが、それ以外の場所ではないことがわかりました。 一方、以前は、ネアンデルタール人はヨーロッパに、デニソワ人はウラル山脈の反対側に、さらに東に定住したと考えられていました。 新しい分析はその考えを複雑にします。

現時点では、最も妥当なシナリオ(以下に示す)は、大腿骨が、ネアンデルタール人と現代人の両方の共通の祖先から分岐した後、デニソバンから分岐した系統に属していると考えています。 しかし、おそらく、この研究から生まれた最も刺激的な結論は、遺伝物質が少なくとも40万年間生存し、その量の劣化の後でも分析できることを証明するということです。 この知識と新しい技術を備えた人類学者は、私たちの家系図をより良く理解することを期待して、他の多くの古代の標本を遺伝的に調査しようとすることができます。

Nature / Meyer et。を介した画像 al。

科学者たちは40万歳の初期の人間からDNAを配列決定したばかり