Они жили 2 млн лет назад. Впервые определен биологический пол давних предков человека

Группа ученых из Европы и Африки применила палеопротеомику – способ извлечения фрагментов белка – к эмали четырех окаменелых зубов парантропа робустуса, найденных в южноафриканской пещере Сварткранс.

Используя продвинутую масс-спектрометрию, они частично восстановили последовательности этих белков, получив одни из самых древних генетических данных человека из Африки, что является важным шагом в изучении эволюции человека.

В африканских регионах, где древняя ДНК (аДНК) сохраняется лишь около 20 000 лет, множество древних человеческих останков, ранее недоступных для генетического анализа, теперь могут предоставить важные биомолекулярные сведения.

Доктор Марк Дикинсон, соавтор исследования из Йоркского университета, отметил поразительность извлечения древних аминокислот из эмали гоминидов Южной Африки, подчеркнув новые возможности для понимания нашей эволюционной истории на континенте.

Впервые ученые смогли определить биологический пол особей Paranthropus robustus. Наблюдая за определенными белковыми паттернами, они установили, что два зуба принадлежали мужчинам, а два других – женщинам.

Возможность точного определения пола ископаемых останков – фундаментальный прорыв, позволяющий изучать половой диморфизм (различия в размерах по половому признаку) в летописи гоминидов и получать информацию о жизни, передвижении и взаимодействии этих ранних родственников человека.

Исследование также обнаружило генетические различия внутри популяции Paranthropus robustus по изменениям в белке эманелине, что противоречит прежним представлениям, основанным только на форме и размере костей, и открывает путь к пониманию сложной динамики популяции и взаимоотношений между этими древними группами.

Исследование, проведенное под руководством университетов Копенгагена и Кейптауна, получило важную поддержку от Йоркского университета, подтвердившего древность и достоверность изученных последовательностей белков.

Исследователи из Йорка использовали хиральный аминокислотный анализ для оценки сохранности белков. Профессор Кирсти Пенкман отметила, что оценка степени деградации белков подтвердила наличие в зубах исходных аминокислот, не являющихся результатом загрязнения.

Paranthropus robustus – род вымерших гоминидов, существовавший в Африке 2,8–1,2 миллиона лет назад. Парантроп, «боковая ветвь» эволюционного древа, сосуществовал и, возможно, взаимодействовал с ранними видами Homo (нашими прямыми предками), был двуногим, но также демонстрировал приспособления для лазания и имел широкую пищевую нишу.

Большинство восстановленных последовательностей белков Paranthropus оказались удивительно похожи на человеческие, с различиями лишь в двух точках, что указывает на тесную связь с линией Homo, хотя и немного отличную. Однако возраст образцов затруднил выявление всех тонких различий в белках для более точного сравнения генеалогических древ.

Это исследование подчеркивает потенциал и ограничения технологии, показывая, как анализ древних белков, особенно в сложных условиях, где ДНК редко выживает, дополняет изучение ископаемых форм для понимания эволюции человека.

Результаты исследования опубликованы в журнале Sciense.

Изображение на обложке: как мог выглядеть Paranthropus Robustus. Источник: Museo della Preistoria di San Lazzaro / Елена Тартальоне.