Сперва в Денисовой пещере на Алтае нашли следы денисовцев, затем — неандертальцев, а сейчас — и древних Homo sapiens Но кто сделал обнаруженные украшения — по-прежнему загадка

В конце июня в журнале Nature вышла статья, подытожившая изучение сотен образцов ДНК древних людей из знаменитой Денисовой пещеры на Алтае. 13 лет назад там были обнаружены обломок фаланги пальца ранее неизвестного вида людей — денисовского человека. Теперь ученые из Института эволюционной антропологии Макса Планка и Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН (ИАЭТ СО РАН) смогли составить подробную хронологию тысячелетий жизни в пещере трех видов людей — сапиенсов (людей современного типа), неандертальцев и денисовцев. Иногда, вероятно, разные виды людей появлялись в пещере в одну и ту же эпоху и даже давали общее потомство. Но и после нового обширного исследования остались (и даже приумножились) вопросы. Так, неясно, кто из обитателей пещеры произвел украшения, найденные в пещере — сапиенсы, которые точно умели это делать, или денисовцы, о способностях которых производить предметы искусства пока ничего доподлинно неизвестно.

Что за денисовцы и что за пещера?

В 2008 году во время раскопок в Денисовой пещеры на Алтае археологи нашли крошечный обломок кости фаланги детского мизинца. Образец отдали на секвенирование ДНК в палеогенетическую лабораторию немецкого Института эволюционной антропологии Макса Планка. Через два года палеогенетики выяснили, что мизинец принадлежал девочке — представительнице нового, ранее неизвестного науке вида древнего человека, по происхождению намного более древнего, чем Homo sapiens (непосредственные предки современных людей) и неандертальцы. Эти виды Homo существовали параллельно; это означало, что линейной эволюции древнего человека не было. Новый вид древнего человека назвали в честь пещеры денисовцем.

Впоследствии в той же пещере были найдены еще несколько костных останков денисовцев, неандертальцев и один гибрид денисовца и неандерталки. Костных останков Homo sapiens в древних слоях в пещере не обнаружили.

Что сейчас нашли в пещере?

Еще несколько лет назад ДНК умели извлекать только из антропологических материалов: зубов, костей, ногтей, волос и кожи. Причем, для такого анализа нужна была хорошая сохранность и достаточные количества материалов — найденный 13 лет назад кусочек фаланги девочки весь «ушел» на анализы. Сейчас же в Институте эволюционной антропологии Макса Планка поставлен на поток метод извлечения следов митохондриальной (мт) ДНК из грунта. Следы ДНК в грунте могут сохраниться в мельчайших частицах костей или в испражнениях обитателей пещеры. С появлением этой технологии у палеогенетиков и археологов в сотни раз увеличилось количество информации на материале из тех же раскопок.

Александр Пилипенко

Заведующий лабораторией молекулярной палеогенетики и палеогеномики ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»

Из состояния, когда генетической информации для исследований было слишком мало, ученые внезапно оказались в ситуации, когда ее стало сразу очень много и в ближайшее время станет еще больше. Вместо обрывочной летописи, составленной по ДНК из единичных останков костей, ученые буквально за пару лет получили целую библиотеку данных о том, какие виды гоминидов и в какие периоды обитали в ее окрестностях. 

Всего в публикации в журнале Nature исследователи сообщили о получении 175 образцов митохондриальной ДНК древнего человека почти во всех слоях и во всех трех галереях пещеры. Главное открытие — в пещере обитали не только денисовцы и неандертальцы, но и люди современного типа.

Анализ образцов помог ученым из Института археологии и этнографии СО РАН детализировать картину проживания разных видов древних людей в разные периоды.

• Денисовцы — самые древние обитатели пещеры; неандертальцы приходили трижды
• Согласно исследованию, древние люди обитали в Денисовой пещере в период от раннего среднего палеолита (250 тысяч лет назад) до начального верхнего (45 тысяч лет назад). 
• Во всех трех галереях нашли ДНК Homo sapiens, фрагменты костей которого в пещере до сих пор так и не были обнаружены.
• 79 из найденных образцов принадлежало денисовцам, 47 — неандертальцам и 35 — Homo sapiens. 
• Наиболее древняя из извлеченных ДНК гоминина, идентифицирована как денисовская. Она происходит из образца в нижнем слое Центральной галереи, который начал накапливаться 250 ± 44 тыс. лет назад (чем древнее исследуемый период, тем выше уровень погрешности). Это самое раннее генетическое свидетельство заселения Денисовой пещеры. 
• Ученые пришли к выводу, что денисовцы являются также первыми и основными создателями комплексов каменных орудий раннего среднего палеолита, возраст которых превышает 170 ± 19 тысяч лет назад. 
• Зато слои возраста от 130 до 97 тысяч л. н. содержали только неандертальскую ДНК. По всей вероятности, в этот период денисовцы не обитали в окрестностях пещеры. 
• Следы ДНК человека современного физического облика (Homo sapiens) были найдены в Центральной галерее в слоях возрастом от 44 до 21 тыс. л. н. К тому же периоду исследователи отнесли лишь один образец неандертальской ДНК, — обитание неандертальцев на этой территории в период начального верхнего палеолита, видимо, подходило к концу. 
• В одном из слоев начального верхнего палеолита Восточной галереи обнаружены следы ДНК всех трех древних людей: денисовцев, неандертальцев и людей современного облика. Возможно, какое-то время они одновременно обитали на данной территории. О совместном обитании на этой территории денисовцев и неандертальцев говорит и находка гибрида от 2018 года: фрагмента кости девочки, чьим отцом был денисовец, а мать — типичной неандерталкой «третьей волны», — из неандертальцев, которые пришли на Алтай из Европы и чьи костные останки археологи нашли в Чагырской пещере, расположенной в ста километрах от Денисовой. 

В слоях возрастом 170 тысяч лет назад обнаружилась ДНК более архаичных неандертальцев, похожих на тех, что проживали на территории Испании около 450 тысяч лет назад. А в слоях от 120 до 90 тысяч лет назад — еще один генетически отличный вид неандертальцев. Таким образом, ученые нашли свидетельства трех волн миграции неандертальцев из Европы в Сибирь.

Кто сделал иглы и украшения: денисовец или Homo sapiens?

Исследование развеяло сомнения в том, что в Денисовой пещере в древности обитали люди современного физического облика. Этот факт заставил заново рассмотреть вопрос об авторстве украшений и орудий труда из камня и кости, обнаруженных в пещере ранее в слоях начала верхнего палеолита (промежуток от 55 до 45 тысяч лет назад): костяных иглах, подвесках из зубов хищников, кольце из мрамора, браслета из хлоритолита, ободка из бивня мамонта, бусин из скорлупы яиц страуса и других предметов искусства. Для их производства использовались довольно сложные технологические приемы — сверление, расточка, полировка, шлифовка, выгибание, что ставит вопрос об уровне развития древнего человека, который их сделал. 

Ученые ИАЭТ СО РАН изначально предполагали, что найденные ими предметы искусства сделаны денисовцами, поскольку костей Homo sapiens в пещере не было обнаружено, а два костных фрагмента денисовцев как раз располагались в слоях, где были найдены многочисленные украшения. Однако тот же период — начало верхнего палеолита — обычно связывают с появлением в Евразии Homo sapiens, который достоверно производил такие предметы. После находки в Денисовой пещере ДНК Homo sapiens было бы логично предположить, что и украшения из пещеры сделали древние люди современного облика. Ученые, которые были изначально уверены в том, что предметы сделали именно сапиенсы, посчитали вопрос закрытым (об этом говорится и в статье в Nature).

Но сибирские археологи не отказываются от своей теории о «денисовском» авторстве сложных орудий и предметов искусства.

Михаил Шуньков

Заведующий отделом археологии каменного века ИАЭТ СО РАН

Разница в возрасте между слоями, где есть ДНК человека современного облика, и теми, где их нет, но есть предметы искусства и ДНК денисовцев, оценивается в 5-10 тысяч лет (55-45 тысяч лет назад). Можно ли объяснить эту разницу погрешностью датировки — это вопрос интерпретаций, говорят сибирские ученые.

Денисовцы уходили и возвращались

Горный Алтай, возможно, был зоной контакта как разных гомининов, так и различных линий гиен и другой фауны. Кроме 178 образцов человеческой ДНК ученые получили 685 ДНК животных, обитавших в окрестностях пещеры в разные периоды от плейстоцена до голоцена. Смена видов животных в районе пещеры неизменно сопровождались и переменами в популяциях древних людей.

• Практически во всех слоях обнаружена ДНК шерстистого мамонта. 
• Около 187 тысяч лет назад в окрестностях Денисовой пещеры обитало много пещерных медведей, которые ближе к периоду 112 тысяч лет назад их сменили более мелкие бурые сородичи. 
• Точно так же африканские пятнистые гиены, обитавшие там около 200 тысяч лет назад, сменились на европейских пещерных гиен в районе 120 тысяч лет назад. Этот период — конец межледникового периода и начала ледникового.
• После исчезновения гиен и пещерных медведей начинает период временного (примерно на 30 тысяч лет) отсутствия в пещере денисовцев. Оба эти события — исчезновение старой фауны и исход денисовцев, — по-видимому, связаны с существенными изменениями климата и экологии. 

Палеонтологи считают, что расселение денисовцев следовало за миграцией фауны: плейстоценовые млекопитающие мигрировали из юго-восточной Азии вдоль восточных предгорий Гималаев (в 2019 году в горах Тибета был найден фрагмент челюсти денисовца), на северо-запад Алтая.