Фантастические технологии пришли на помощь «неандерталоведам». Палеогенетики расшифровывают неандертальскую ДНК. А «палеодиетологи» разглядывают под микроскопом неандертальский зубной камень и видят в нёем микроскопические частицы пищи. Наконец, первые и вторые нашли друг друга. В Nature опубликованы результаты палеогенетического исследования зубного камня неандертальцев.
Челюсть из Эль Сидрон. Показаны следы каменных орудий — свидетельство каннибализма.
Фото из статьи Rosas et al. Paleobiology and comparative morphology of a late Neandertal sample from El Sidrón, Asturias, Spain. PNAS 2006 vol. 103 no. 51.
Для анализа учёные взяли 5 образцов – 2 из пещеры Эль-Сидрон в Испании (48 тыс. лет), 2 из Спи в Бельгии (39 тыс. лет) и 1 из итальянского грота Бреуиль (Breuil, около 35 тыс. лет). Из зубного камня выделяли короткие (до 70 пар нуклеотидов) фрагменты ДНК и с помощью специальных алгоритмов сопоставляли с геномами различных живых существ. Для сравнения, такую же процедуру проделали с зубным камнем дикого шимпанзе, современного человека, а также с образцами различных древних людей.
Череп Спи 1
©We El
Зубной камень итальянского неандертальца ввиду сильного загрязнения не дал никакой полезной информации. Один из бельгийцев (Спи I) тоже оказался непригодным для анализа. Так что у генетиков остались 3 образца, из которых их больше всего заинтересовал Эль Сидрон 1 – подросток, страдавший от абсцесса зубов. Что скажет зубной камень о здоровье этого парня? Впрочем, вряд ли можно сказать что-то хорошее, учитывая, что юношу, как и 11 его сородичей из пещеры Эль-Сидрон, съели каннибалы.
Какие результаты дало исследование?
Подавляющая часть выделенной ДНК относилась к микроорганизмам – бактериям и археям. На эукариот пришлось в среднем всего 0,27% генетического материала – но и этого достаточно для интересных выводов!
В зубном камне неандертальца Спи II ученые нашли ДНК носорога и овцы, а также грибов вида «навозник обыкновенный» (вот объедение). Наличие носорогов и овец на обеденном столе неандертальцев едва ли кого-то удивит – ведь в пещере Спи найдено немало носорожьих костей, а стада диких баранов бродили по просторам плейстоценовой Европы. Интересней находка грибов. Впрочем, когда год назад споры грибов нашли в зубном камне древнейших европейцев из Атапуэрки (Испания), учёные предположили, что споры могли попасть в ротовую полость при дыхании.
Гораздо более любопытны результаты, полученные для неандертальцев Эль-Сидрон. Никаких следов ДНК млекопитающих. Зато снова есть грибы — на этот раз древесный гриб щелелистник, кедровые орехи, лесной мох (!) и тополь (!!). А еще – разные виды плесени. Странно –вегетарианский набор плохо сочетается с жуткой картиной каннибальского пиршества. Неандертальцы-каннибалы съели неандертальцев-веганов? Авторы осторожно пишут, что в разных частях Европы древние люди, очевидно, предпочитали разные источники пищи, в зависимости от их доступности.
Нужно добавить, что между находками из Спи и Эль Сидрона не только тысяча километров, но и 9 тыс. лет.
Дальше авторы размышляют о том, зачем подростку понадобилось жевать тополиные листья или кору. Дело в том, что в тканях тополя содержится салициловая кислота – а ведь это обезболивающее, активный компонент аспирина. Может, юноша пытался таким образом унять зубную боль? А плесневый грибок пеницилл – это же источник пенициллина, знаменитого антибиотика. Кстати, в зубном камне Эль Сидрон I нашли еще и ДНК микроспоридия – внутриклеточного паразита, вызывающего диарею. Получается, юный неандерталец, страдая от абсцесса и поноса, пытался залечить свои хвори аспирином и антибиотиками! Именно такими заголовками запестрели новостные ленты. Правда, нетрудно найти гораздо более прозаические объяснения. Плесень появляется на любой растительной пище, стоит ей чуть-чуть полежать. Неандерталец наелся бы плесени и даже не заметил этого. А мог ли тополиный пух случайно попасть в рот человеку при дыхании? Авторы исследования об этом не пишут. Еще неандертальцы могли использовать зубы как инструменты, например обкусывать ветки, заострять их или очищать от коры. Вот вам и тополь на зубах. Лично мне такое объяснение кажется гораздо более вероятным.
Чтобы узнать, от каких ещё недугов страдали неандертальцы, генетики провели поиск микроорганизмов, вызывающих различные заболевания. Неандертальский набор включал, в числе прочего, бактерий, связанных с развитием периодонтита и кариеса.
Не останавливаясь на достигнутом, учёные решили сопоставить микробиоту из зубного камня неандертальцев с другими образцами. В результате образцы чётко разделились на 4 группы:
- «собиратели» (в группу попали испанские неандертальцы, шимпанзе и африканские сапиенсы позднего каменного века),
- «любители мяса» (неандертальцы Спи, африканские скотоводы и европейцы верхнего палеолита),
- «древние земледельцы» (ранние фермеры Европы)
- и современные люди.
Интересно, что по набору микроорганизмов в зубном камне охотники резко отличаются от собирателей. Это значит, что микроорганизмы в зубном камне могут использоваться для оценки характера рациона древних людей.
Наконец, из зубного камня Эль Сидрон 1 удалось выделить полные геномы восьми видов микроорганизмов, в том числе архей Methanobrevibacter oralis. Авторы подчеркивают, что на сегодняшний день это древнейший микробный геном, который удалось полностью прочитать.
Methanobrevibacter oralis – обычный обитатель ротовой полости современного человека. Сравнив геном древнего микроорганизма с ДНК его современного родственника, генетики вычислили примерное время существования их общего предка — 112-143 тыс. лет назад. А ведь линии сапиенсов и неандертальцев разошлись существенно раньше (по последним оценкам, 450-750 тыс. лет назад). Значит, они должны были снова встретиться, чтобы обменяться микрофлорой. Как это могло произойти? Сейчас мы знаем, что одна из встреч неандертальцев с нашими предками состоялась более 100 тыс. назад, вероятно на Ближнем Востоке – тогда произошел обмен не только микробами, но и генами, благодаря чему немного неандертальской ДНК есть во всех нас. Неужели кроманьонцы с неандертальцами (с неандерталками?) целовались – и дарили друг другу свою микрофлору? Как это мило. Конечно, тема поцелуев тоже попала в новостные заголовки.
Увы, и здесь возможны иные версии: наши предки могли пить воду из одного источника с неандертальцами, могли обмениваться пищей, а то и отбирать ее. А ещё микроорганизмы могли перейти от одних к другим в процессе … людоедства. Ещё раз вспомним жуткие обстоятельства гибели обитателей Эль-Сидрон.
Ох. Всё-таки поцелуйная версия нам гораздо милее.
Чтобы ещё немного остудить пыл ретивых журналистов, повторю то, о чём предупреждают и сами авторы работы. Да, в зубном камне Эль-Сидрон не найдено следов животной пищи. Значит ли это, что испанские неандертальцы были вегетарианцами? Конечно, нет. Сложно представить неандертальца, питающегося исключительно кедровыми орехами, древесными грибами и… мхом. Повторим, что фрагменты ДНК эукариот составили меньше трети процента всего генетического материала из зубного камня (а бактерии – 94%). Вспомним и о том, что несколько лет назад в зубном камне тех же неандертальцев Спи нашли гранулы крахмала из корневищ водных лилий (кувшинок). Однако в результатах нового исследования ДНК кувшинок нет. Так что торопиться с выводами не стоит. Новый подход раскрывает для нас некоторую часть древнего рациона – но, конечно, не всё.
При всех оговорках, перспективы у метода фантастические. Авторы подчёркивают, что ДНК из зубного камня даёт информацию не только о пище, но и о поведении и болезнях людей, отстоящих от нас на десятки тысяч лет. И даже о том, как эволюционировали наши крошечные спутники – микроорганизмы, живущие на зубах.
Источник: antropogenez.ru
