Dzieje świata – Narodziny cywilizacji (cz. 9. Denisowianie) / Piotr Kotlarz

The lateral photograph of Xiahe mandible showing two attached molars. The mandible is the first confirmed discovery of a Denisovan fossil outside of Denisova Cave. By Dongju Zhang – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=80532434

Denisowianie są stosunkowo słabo poznaną, wymarłą grupą hominidów, która zamieszkiwała tereny azjatyckie. Poza wspomnianym wyżej palcem dziewczynki, do dzisiaj znaleziono niewiele więcej, bo jeszcze tylko dwa zęby. To powoduje, że denisowianie są szczególnymi hominidami – jedynymi, o których więcej wiemy na podstawie badań DNA niż ze stanowisk archeologicznych. W 2013 roku została zbadana kość udowa osobnika sprzed 400.000 lat, znaleziona w jaskini Sima de los Huesos w Hiszpanii, uważanego wcześniej za neandertalczyka lub Homo heidelbergensis. Analiza DNA wykazała bliższe pokrewieństwo szczątków kostnych z Hiszpanii z tymi, które należą do ludzi z Jaskini Denisowej niż neandertalczyków.

Wiadomo, że denisowianie zamieszkiwali Syberię, Tybet i Laos.  Żuchwa Xiahe to najwcześniejszy odnotowany ślad obecności człowieka na Wyżynie Tybetańskiej.  Chociaż ich szczątki zidentyfikowano tylko w tych trzech miejscach, ślady DNA denisowian u współczesnych ludzi sugerują, że zamieszkiwali całą Azję Wschodnią i potencjalnie zachodnią Eurazję.

The Denisova Cave, where the first reported Denisovans were found. CC BY-SA 4.0

Odkryte artefakty wskazują, że denisowianie osiągnęli dość wysoki poziom kultury. W 2008 w Denisowej Jaskini na Syberii znaleziono dwa fragmenty kamiennej bransolety wykonanej z zielonego, prześwitującego chlorytu. Badania tego artefaktu i jego kontekstu archeologicznego pozwoliły w 2015 oszacować, że pochodzi sprzed około 40.000 lat. Tym samym wiek tej ozdoby (będącej w momencie opublikowania datowania najstarszą znaną bransoletą kamienną świata) wskazywał na to, że została wykonana przez denisowian. Widoczne są przy tym duże umiejętności wytwórcy, a wywiercony w niej otwór wykonano szybko obracającym się wiertłem. Otwór ten był miejscem zawieszenia jakiegoś dodatkowego elementu. Zabytek jest przechowywany w muzeum historii i kultury ludów Syberii w Nowosybirsku. We wspomnianej jaskini odkryto również datowaną na około 50.000 lat igłę kościaną. Ma ona 6 centymetrów długości i 7 milimetrów grubości. Nadal jest dosyć ostra i ma dobrze zachowane oczko do wkładania nici¹.

Najnowsze badania genetyczne wykazały, że z czasem dochodziło do łączenia się denisowian z Homo sapiens. Geny denisowian występują w genomie współczesnych ludzi, przede wszystkim u mieszkańców Melanezji. Ich odsetek jest niższy w innych populacjach Azji Południowo-Wschodniej i wysp Pacyfiku, a w innych częściach świata jest praktycznie niewykrywalny.  U współczesnych ludzi znajdujemy głównie geny Denisowian związane z pigmentacją skóry, włosów i oczu, znajdujemy u współczesnych ludzi. Denisowianie przekazali współczesnym ludziom również geny odpowiedzialne za przystosowanie do trudnych warunków środowiskowych, takich jak życie na dużych wysokościach w Himalajach (np. gen EPAS1 obecny u Szerpów). Ich geny można znaleźć także u Papuasów i Eskimosów. U tych ostatnich geny Denisowian wpływają na metabolizm tłuszczów, co pomaga lepiej radzić sobie z zimnem.

Denisowianie krzyżowali się również z Neandertalczykami. W drugiej dekadzie XXI wieku odkryto kopalny okaz praczłowieka sprzed 90 000 lat, którego ojciec był denisowianinem, a matka neandertalką. To znalezisko stanowiło dowód na to, że krzyżowanie się było dość powszechne wśród wczesnych gatunków ludzkich. Te wczesne dynamika krzyżowania się została również powiązana z historycznymi wahaniami atmosferycznego CO₂, zmianami klimatu i zmianami w roślinności, zgodnie z badaniem opublikowanym w Science. Badanie to przeprowadzili naukowcy z Korei Południowej i Włoch, w tym eksperci ds. klimatu i paleobiolodzy.

Pierścień, wisiorek, perły i karbowane artefakty z kości z Jaskini Denisowej, eksponowane na specjalnej wystawie „Trzeci człowiek” (30 czerwca 2017 r. – 13 listopada 2017 r.) w Musée national de Préhistoire w Les Eyzies-de-Tayac we Francji. By Thilo Parg – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=77093604

Zastosowali kombinację spostrzeżeń antropologicznych, informacji genetycznych i zaawansowanych symulacji superkomputerowych, aby określić siedliska geograficzne neandertalczyków i denisowian. To kompleksowe podejście pozwoliło im dostrzec odrębne preferencje ekologiczne: neandertalczycy wykazywali skłonność do cieplejszego otoczenia, preferując umiarkowane lasy i łąki, podczas gdy denisowianie wykazywali skłonność do zimniejszych miejsc, takich jak lasy borealne i krajobrazy tundry.

Oznacza to, że ich wybrane siedliska były rozdzielone geograficznie, przy czym neandertalczycy zazwyczaj preferowali południowo-zachodnią Eurazję, a denisowianie północny wschód”². 

Według najnowszych badań [przedstawiciele] Homo sapiens zaczęli się krzyżować z denisowianami mniej więcej 100 pokoleń później niż z neandertalczykami. Naukowcy porównali znane geny neandertalczykai denisowianina z 250 genomami współczesnych ludzi, którzy pochodzili ze 120 pozaafrykańskich populacji. Dane udostępnił Simons Genome Diversity Project. Okazało się, że najwyższy odsetek archaicznego DNA – aż do 4 proc. – mają mieszkańcy Melanezji, (najwyższa jest u ona Papuasów i wynosi ok. 6%). O wiele wyższy odsetek DNA denisowian, niż do tej pory sądzono, odziedziczyli mieszkańcy Azji Południowej. Wskazuje to na krzyżowanie się obu gatunków na nieznaną dotąd skalę. Na drugim biegunie, wyłączając mieszkańców Afryki Subsaharyjskiej, znajdują się zachodni Eurazjaci, u których występuje najmniejsza domieszka DNA neandertalskiego i denisowiańskiego. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda stworzyli mapę, gdzie na Ziemi żyją dzisiaj ludzie, w których żyłach ciągle płynie odrobina krwi naszych wymarłych krewniaków i chociaż w genetycznej spuściźnie człowieka współczesnego jest jeszcze wiele niewiadomych, to naukowcy podejrzewają, że przynajmniej część naszych dzisiejszych cech mamy właśnie po nich. Bardzo prawdopodobne jest również i to, że to denisowianie dali dzisiejszym Tybetańczykom zdolności. Raczej przekazali dzisiejszym Tybetańczykom wiele swych cech. Potwierdza tę hipotezę odkrycie na terytorium Chin w 2017 roku dwóch czaszek człowieka denisowiańskiego. Pewne klasy genów, które współcześni ludzie odziedziczyli po wymarłych krewnych, pomagały w adaptacji do nowych środowisk. Jednocześnie na przestrzeni ostatnich 40 tys. lat, czyli od momentu, kiedy znajdujemy u ludzi domieszki z innych linii rodzaju Homo, trwała selekcja negatywna, która powodowała zanikanie genów dla nas niekorzystnych. Jak to możliwe, że Homo sapiens mógł krzyżować się z przedstawicielami innych linii rodzaju Homo? Hybrydy znamy też dzisiaj (muł, żubroń), jednak w linii męskiej są one w większości przypadków bezpłodne, co ogranicza możliwość dalszego przekazywania genów. Okazuje się, że dziedzictwo neandertalskie oraz denisowiańskie zostało całkowicie wymazane z chromosomu X, jak również z genów, których ekspresja zachodzi bezpośrednio w męskich jądrach. Według naukowców to zapobiegło spadkowi płodności, który naturalnie występuje u hybryd pochodzących ze związku dwóch zróżnicowanych genetycznie grup. Pozostaje jeszcze jedna zagadka do rozwiązania – jak doszło do tego, że dzisiejsi „nosiciele” genów naszego kuzyna zamieszkują terytoria odległe o tysiące kilometrów od jaskini Denisowa? Nad tym zastanawiali się naukowcy z University of Washington. Zdaniem Benjamina Vernoat z Uniwersytetu Stanu Waszyngton, który brał udział w badaniach [dzisiejsi] ludzie, ale też neandertalczycy i denisowianie po prostu lubili wędrować. [Może też musieli.] Tematem dyskusji pozostaje to, gdzie człowiek współczesny podczas swoich podróży mógł napotkać denisowianina. Bardzo prawdopodobne, że nasi krewni migrowali na tereny Azji Wschodniej i tam doszło do pierwszego kontaktu obu populacji. Warto wspomnieć, że przedstawiciele Homo sapiens, którzy tam dotarli, już posiadali domieszkę krwi neandertalskiej. Wszystko to wskazuje, że historia krzyżówek międzygatunkowych była skomplikowanym, wieloetapowym procesem.. Być może nosimy w sobie również DNA innych wymarłych już hominidów, ale żeby się o tym dowiedzieć, potrzeba znacznie więcej materiału do porównań³.

Fakt krzyżowania się różnych tzw. gatunków Homo wydaje się bezsporny. Niewątpliwie też ważną rolę w ich migracjach odgrywał klimat. Wydaje mi się jednak, że dyskusyjna jest podawana przez naukowców przyczyna zmian klimatycznych. Moim zdaniem, były nią wielkie kataklizmy, zwłaszcza erupcje wielkich wulkanów (powyżej 7 VEI) oraz upadki wielkich asteroid.

Wypada zgodzić się z cytowaną wypowiedzią autora badań nad krzyżowaniem się denisowian z neandertalczykami, dr Ongaro. „To powszechny mit, że ludzie wyewoluowali nagle i wprost od jednego wspólnego przodka. W rzeczywistości coraz więcej dowodów wskazuje, że krzyżowanie się z różnymi gatunkami hominidów odegrało istotną rolę w kształtowaniu współczesnego człowieka”⁴. Hipotezę taką stawiałem już w pierwszym wydaniu moich „Narodzin cywilizacji”, ponad pięć lat temu.

Jak bardzo hipotetyczna jest wciąż nasza wiedza na temat rozwoju naszego gatunku w odległej przeszłości ukazują na przykład wnioski z przytoczonego poniżej artykułu: Neandertalska kobieta, która żyła w górach Ałtaj na Syberii 50.000 lat temu, miała w swoim DNA geny pochodzące od Homo sapiens. Odkrycie to wzmacnia przekonanie, że obie grupy ludzi mieszały się ze sobą wielokrotnie. DNA kobiety naukowcy pozyskali z paliczka stopy znalezionego w jaskini Denisowa. Analizy genetyczne prowadzone z użyciem kilku metod i porównania z genomami 504 mieszkańców Afryki wykazały, że żyjąca 50.000 lat temu neandertalska kobieta miała geny pochodzące od Homo sapiens. To pierwszy przypadek znalezienia naszych genów u neandertalczyków. Nie jest to jednak pierwszy dowód na to, że obie grupy ludzi współżyły ze sobą i miały płodne potomstwo. Geny neandertalskiej kobiety z jaskini Denisowa są świadectwem współżycia przedstawicieli neandertalczyków i Homo sapiens już ponad 100.000 lat temu. Geny Homo sapiens pochodzą od grupy, która oddzieliła się od naszych przodków być może już około 200.000 lat temu. Jak podejrzewają badacze, ludzie ci jakiś czas później opuścili Afrykę, a następnie zmieszali się z neandertalczykami, po czym najwyraźniej wymarli. Część ich genów pozostało jednak w niektórych neandertalczykach i jak widać dotarły one aż na południowe krańce Syberii. Genów tych nie mieli za to dwaj neandertalczycy z Chorwacji i Hiszpanii oraz denisowiańska dziewczynka, której kość znaleziono w tej samej jaskini, co neandertalskiej kobiety. Wspólne związki Homo sapiens z neandertalczykami nie były, więc jednorazowym zdarzeniem. Oprócz wspomnianych już przypadków sprzed 65.000 – 47.000 lat i ponad 100.000 lat, znamy też żuchwę z Rumunii sprzed około 40.000 lat, której właściciel miał aż 5 – 11 proc. neandertalskiego DNA w długich odcinkach, a to oznacza, że neandertalczyk był w jego rodzinie tylko kilka pokoleń wcześniej (więcej na ten temat w dostępnym tylko dla subskrybentów tekście Praprawnuczek neandertalczyka), a przecież trudno zakładać, że te niezwykle nieliczne skamieniałości jakimi dysponujemy dostarczyły nam dowodów wszystkich takich zdarzeń. Niewykluczone, że właśnie na skutek tego mieszania się neandertalczycy ostatecznie zniknęli wchłonięci przez dużo liczniejszych Homo sapiens⁵.

Z każdym prawie rokiem dochodzi do kolejnych odkryć szczątków hominidów z okresu pomiędzy 1.2000.000 a 300.000 lat temu⁶. Szczątkowe zabytki kostne wczesnych hominidów nie pozwalają jednak, na dokładne odtworzenie procesu ewolucji. Różnice genetyczne, jednostkowe, między poszczególnymi przedstawicielami ówczesnych populacji mogły być na tyle duże, że zaciemniają obraz całości. Wśród naukowców toczy się na przykład dyskusja, czy kości hominidów z Sima należą do Homo heidelbergensis, czy też są pierwszymi przedstawicielami Homo sapiens. Dziś, coraz więcej naukowców skłania się do hipotezy, że wszystkie szczątki hominidów należą do jednego gatunku hominidów, Homo erectus, którego populacja ulegała zmianom genetycznym w różnych okresach i na różnych obszarach na skutek zmian środowiska. Jedna z hipotez zakłada, że obecnie na Ziemi żyje tylko jeden gatunek reprezentujący rodzaj Homo. To człowiek współczesny – Homo sapiens. W toku naszej ewolucji towarzyszyli nam jednak inni przedstawiciele hominidów. Równolegle żyło aż siedem innych przedstawicieli naszego gatunku niewiele różniących się od nas. Również oni pozostawili nam w spadku cześć swoich genów. Część mieszkańców Afryki nosi w swoim DNA fragmenty pochodzące od Homo heidelbergensis, z kolei niektórzy Azjaci posiadają geny denisowian. Moim zdaniem, nie można wykluczyć, że w wyniku ciągłych migracji dochodziło do dalszego mieszania się genów wśród populacji Homo sapiens. Ludzie posiadający część genów denisowian mogli łączyć się z ludźmi mającymi w swym genotypie np. geny Homo heldelbergenesis lub neandertalczyka. Niestety, nie jesteśmy dziś w stanie odtworzyć wielkości populacji hominidów w tym okresie. Nie jesteśmy też w stanie poznać, jaki był zasięg terytorialny ich wędrówek.

Ostatnie badania wskazują na to, że np. we wschodniej Azji występuje większy stopień zmienności morfologicznej hominidów z późnego czwartorzędu, niż wcześniej zakładano. Stwierdzono istnienie wiele odrębnych populacji, z których niektóre mają teraz nowe nazwy specyficzne: Homo floresiensis; Homo luzonensis; Homo longi; Homo juluensis. Wzrost inicjatyw terenowych i laboratoryjnych w Azji prowadzi do odkrywania i identyfikacji nowych skamieniałości homininów, co tylko zwiększa tę złożoność. Dobrym przykładem nowych skamieniałości homininów są skamieniałości z Hualongdong w środkowo-wschodnich Chinach. Skamieniałości z Hualongdong datowane są na późny środkowy plejstocen (~300 000 lat p.n.e.) i wykazują mozaikę cech, których nie można łatwo dopasować do żadnej linii. W tym przypadku Hualongdong nie pasuje idealnie do Homo juluensis ani Homo longi, a tym bardziej do Homo floresiensis lub Homo luzonensis; jest to dobry przykład złożoności zapisu ewolucji człowieka⁷.

Homo Longi

Nazwa gatunkowa Homo longi pochodzi od nazwy geograficznej Longjiang (dosłownie „Rzeka Smoka”), terminu powszechnie używanego w odniesieniu do chińskiej prowincji Heilongjiang, gdzie na brzegu rzeki Songhua, prawdopodobnie w 1933 roku, została znaleziona niemal kompletna czaszka tego osobnika. Jej badania rozpoczęły się jednak dopiero w 2018 roku, kiedy to już trzecie pokolenie odkrywcy odzyskało czaszkę i przekazało ja do badań na Uniwersytecie Hebei GEO. Jej numer katalogowy to HBSM2018-000018(A).

W mojej pracy podaję ten przykład – moim zdaniem – rzekomo odrębnego „gatunku” tylko z powodu pewnej rzetelności kwerendy, zresztą w tym wypadku głównie internetowej. Wspominam o tym przypadku również z tego powodu, by ukazać na jak wąskich przesłankach niektórzy naukowcy wyciągają bardzo daleko idące wnioski. Skromne pozostałości, brak wykazania ich powiązań z okazami epok wcześniejszych i późniejszych, a ponadto brak świadomości tego, że – być może – i wówczas istniało znaczne zróżnicowanie wśród przedstawicieli poszczególnych „gatunków”. Uwaga ta odnosi się również do wspomnianego w tym fragmencie „Dali Mana”.

Ze względu na historię czaszki, trudno jest ustalić jej dokładne pochodzenie, a co za tym idzie kontekst stratygraficzny i wiek. W 2021 roku chiński geolog Shao Qingfeng i jego współpracownicy przeprowadzili nieniszczącą analizę fluorescencji rentgenowskiej, pierwiastków ziem rzadkich i izotopów strontu czaszki i różnych innych skamieniałości ssaków odkrytych wokół mostu Dongjiang i ustalili, że wszystkie skamieniałości z okolicy zostały prawdopodobnie złożone mniej więcej w tym samym czasie, żyły w tym samym regionie i prawdopodobnie pochodzą z formacji Górnego Huangshan, datowanej na 309–138 tysięcy lat temu.

Czaszka z Harbina jest podobna do współczesnej czaszki Dalego (rekonstrukcja powyżej). This file is made available under the Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.

Bezpośrednie datowanie uranowo-torowe różnych punktów czaszki tzw. Homo Longi dało szeroki zakres dat, od 296 do 62 tysięcy lat temu, prawdopodobnie w wyniku wypłukiwania uranu. Statystycznie ustalono, że najbardziej prawdopodobny minimalny wiek to 146 000 lat, ale trudno jest określić dokładniejszą wartość, biorąc pod uwagę, że dokładne pochodzenie jest niemożliwe do zidentyfikowania. Niemniej jednak czaszka jest dobrze ograniczona do późnego środkowego plejstocenu, mniej więcej współczesnego z innymi chińskimi okazami z Xiahe, Jinniushan, Dali i jaskini Hualong.

Znaleziona czaszka Homo longi jest stosunkowo niska i długa z cofniętym czołem, niezwykle szeroką górną częścią twarzy, dużym otworem nosowym odpowiadającym powiększonemu nosowi (prawdopodobnie adaptacja do zimnego powietrza), dużymi i kwadratowymi oczodołami, nadmuchanymi i grubymi łukami brwiowymi (torus nadoczodołowy), płaskimi kośćmi policzkowymi ( kość jarzmowa ), szerokim podniebieniem i dużymi zębodołami (odpowiadającymi dużym ustom) oraz szeroką podstawą czaszki.  Czaszka Harbina ma wymiary 221,3 mm × 164,1 mm (8,7 cala × 6,5 cala) w maksymalnej długości x szerokości, przy czym długość nosowo – potyliczna wynosi 212,9 mm (8,4 cala), co czyni ją najdłuższą archaiczną czaszką ludzką do tej pory. Dla porównania, wymiary czaszki współczesnego człowieka wynoszą średnio 176 mm × 145 mm (6,9 cala × 5,7 cala) w przypadku mężczyzn i 171 mm × 140 mm (6,7 cala × 5,5 cala) w przypadku kobiet. Czaszka z Harbin ma również najdłuższy łuk brwiowy o długości 145,7 mm (5,74 cala).

Czaszka Homo longi wskazuje na to, że osobnik ten miał mózg o objętości około 1420 cm³, co przekraczało zakres wszystkich znanych wcześniej gatunków ludzkich z wyjątkiem współczesnych ludzi, neandertalczyków i denisowian. Niemniej jednak zwężenie postoczodołowe (zwężenie puszki mózgowej tuż za oczami, nieobecne u współczesnych ludzi i odpowiadające położeniu płatów czołowych ) jest bardziej rozwinięte u Homo longi niż u neandertalczyków, choć nie tak bardzo jak u bardziej starożytnych gatunków ludzkich.  Ogólnie rzecz biorąc, puszek mózgowy zachowuje szereg archaicznych cech, chociaż kość potyliczna z tyłu czaszki ma słabo zdefiniowany kil strzałkowy, któremu brakuje wypukłości w punkcie środkowym, w przeciwieństwie do większości innych archaicznych ludzi. W przeciwieństwie do czaszek z jaskini Dali i Hualong, kil nie przebiega przez linię środkową. W przeciwieństwie do współczesnych ludzi lub neandertalczyków, kości ciemieniowe na szczycie głowy nie rozszerzają się ani nie wystają znacząco.

W dwóch równocześnie opublikowanych artykułach Ji i współpracownicy stwierdzili, że czaszka z Harbin reprezentuje nowy gatunek, który nazwali Homo longi. Czaszka z Harbin jest bardzo podobna do czaszki z Dali, a gdy czaszka z Dali została odkryta w 1978 roku, jej odkrywca Wu Xinzhi nadał jej nowe nomen H. sapiens daliensis, które wkrótce potem porzucił. W związku z tym, gdyby środkowoplejstoceńscy azjatyccy ludzie reprezentowali jeden unikalny gatunek, nomen Homo daliensis może mieć pierwszeństwo⁸. Chociaż zalecali wskrzeszenie Homo daliensis, argumentowali, że H. longi jest wystarczająco odrębny i przypisali tylko szczątki z Dali i Hualong (często przypisywane do H. heidelbergensis zgodnie z konwencją) do Homo daliensis; w związku z tym twierdzą, że co najmniej dwa gatunki ludzkie zamieszkiwały późne środkowoplejstoceńskie Chiny. Jeden z autorów, Chris Stringer, stwierdził, że wolałby przypisać czaszkę z Harbin do Homo daliensis. Jednakże według nowszej oceny (w której autorami byli m.in. Xijun Ni, jeden z autorów gatunku Homo longi ), ponieważ Wu napisał jedynie, że „sugeruje się, że Dali cranium prawdopodobnie reprezentuje nowy podgatunek” (s. 538, kursywa dodana dla podkreślenia), nazwa daliensis nigdy nie została prawidłowo opublikowana zgodnie z zasadami Międzynarodowej Komisji Nomenklatury Zoologicznej (ICZN), ponieważ została zaproponowana warunkowo i opublikowana po 1960 r. (a nie została formalnie zaproponowana przez późniejszych pracowników w tym okresie), a zatem jest niedostępna i nie może konkurować z  longi o pierwszeństwo.

Na podstawie wyraźnie masywnych rozmiarów zębów trzonowych zasugerowali, że Homo longi jest najbliżej spokrewniony z, a prawdopodobnie jest tym samym gatunkiem, co żuchwa Xiahe z Tybetu, która została zgrupowana z zagadkowymi denisowianami, archaiczną linią ludzką najwyraźniej rozproszoną po Azji Wschodniej w środkowym i późnym plejstocenie, obecnie możliwą do zidentyfikowania jedynie na podstawie sygnatury genetycznej. Żuchwa Xiahe jest również anatomicznie podobna do okazów z Xujiayao i Penghu. Ji, Ni i współpracownicy twierdzą ponadto, że okazy azjatyckie ze środkowego plejstocenu są bliżej spokrewnione ze współczesnymi ludźmi ( H. sapiens ) niż z europejskimi neandertalczykami  chociaż analizy DNA jądrowego i starożytnych białek umieszczają żuchwę Xiahe i denisowian bliżej neandertalczyków niż współczesnych ludzi⁹.

                  Piotr Kotlarz

Przypisy: