يشير دينيسوفان الإصبع الأحفوري إلى توقيت تطور الإنسان البدائي

تكبير / شظايا إصبع Denisova 3 ، لمّ الشمل شكل رقمي. بينيت وآخرون. 2019

قامت مجموعة من علماء الأنثروبولوجيا في النهاية بإعادة دينيسوفان اكتشف إصبع العظم في عام 2009 ، وأشار إلى شيء ما من المستغرب. بدا أصابع Denisovan مثلنا أكثر من مثل إنسان نياندرتال ، على الرغم من أن الحمض النووي يظهر أن الدينسوفان أكثر ترتبط ارتباطا وثيقا البشر البدائيون. هذا يشير إلى أن البشر البدائيون تطورت اختلافات دقيقة في شكل عظام الأصابع (الكتائب) في وقت ما بعد أن تشعبت من Denisovans حوالي 410،000 منذ سنوات.

الحمض النووي يمكن أن يخبرنا الكثير عن كيفية ارتباط الأنواع بكل منها البعض ، ولكن ما زلنا بحاجة إلى إلقاء نظرة على العظام نفسها ل فهم كيف ومتى تغيرت سمات معينة. المزيج الحمض النووي والأدلة الهيكلية يمكن أن تساعدنا على فهم التفاصيل أن التفريق بين البشر الحديثة من أقرب البشر الأقارب – والقوى البيئية وغيرها من القوى التي شكلت تلك اختلافات.

مصير متقلب من إصبع

مرة أخرى في عام 2010 ، والحمض النووي من شظية واحدة من هذا العظام الإصبع (و نهاية الداني ، أو الأقرب إلى الجسم) كشفت وجود أنواع بشرية أخرى كنا قد فقدناها جميعًا هذا الوقت. تم تسمية Denisovans لكهف Denisova في سيبيريا ، حيث اكتشف علماء الأنثروبولوجيا العظم. إنها طرف اليمين إصبع قرنفلي لفتاة Denisovan البالغة من العمر 13 سنة توفي 50،000 سنة منذ. أصبح تسلسل الحمض النووي لها مصدر معظم ما نحن عليه الآن تعرف عن شعبها الغامض ، كما وجدت الحفريات نادرة بشكل مدهش لمثل هذه الأنواع واسعة النطاق وطويلة العمر.

بعد فترة وجيزة من إخراج عظم الإصبع ، فإن علماء الأنثروبولوجيا الذين جعل البحث قطعه إلى نصفين وأرسل الطرف القريب إلى الحد الأقصى معهد بلانك في ألمانيا والنهاية البعيدة إصبع) إلى جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. في وقت ما في عشر سنوات منذ ذلك الحين ، فقد شخص ما الصور الوحيدة للعظام بأكملها ، ترك الباحثين ليس لديهم فكرة عما بدا الإصبع بأكمله مثل.

أندرو بينيت ، عالم الأحياء الجزيئي ، من معهد جاك Monod في فرنسا وزملاؤه قد استخدمت الآن صور لل قطعة البعيدة والمسح الرقمي من الداني لإعادة توحيد شظايا.

مع إعادة الإعمار الرقمي (الحصول عليه؟ رقم القاعدة؟) من الإصبع العظم ، وكان بينيت وزملاؤه أدلة كافية ليقول ذلك قد جاء العظم من اليد اليمنى ، وخلص إلى أن كانت فتاة تسمى الآن Denisova 3 بين 13 و 14 سنة عندما كانت مات. لوحة العظام في نهاية عظم الإصبع ، تسمى epiphysis ، كان في عملية الانصهار مع عظم رمح عندما ماتت. في معظم الفتيات الإنسان الحديث (و البدائيون لدينا عظام الأصابع وتقديرات العمر من) ، ذلك يحدث بين سن 13 و 14 سنة.

مسألة نسبة

قام المؤلفون بقياس نسب الإصبع بعناية العظام ، وحجم الميزات الهامة ، والمسافة بين المفتاح معالم على سطح العظم. استخدموا تلك القياسات لمقارنة الشكل والنسب (وليس الحجم المطلق) لل العظام إلى إصبع العظام من عينة من الإنسان العاقل الإنسان العاقل بقايا. إنسان نياندرتال و هومو العاقل رتبوا إلى قسمين مجموعات مميزة ، و Denisova 3 تتناسب بوضوح مع هومو العاقل ، وليس لها أقرب أبناء عمومة الإنسان البدائي.

هذه هي الإصبع الخنصر لفتاة دينيسوفان البالغة من العمر 13 عامًا توفي قبل 50000 سنة. بينيت وآخرون. 2019

المسح الرقمي للجزء القريب من عظم الإصبع ، ينظر إليه من زوايا مختلفة. بينيت وآخرون. 2019

شظايا أطراف أصابع دينيسوفا 3 ، تم توحيدهما رقميًا شكل. بينيت وآخرون. 2019

المقارنة جنبًا إلى جنب مع Denisova 3 التي أعيد بناؤها رقمياً إصبع (يمين) مع نفس العظم من إنسان حديث (وسط) و إنسان نياندرتال (يسار). لاحظ كيف واسعة الخصله (الإصبع ، نحو الجزء العلوي من الصورة) هو على عظم الإنسان البدائي مقارنة مع الإثنين الآخرين. بينيت وآخرون. 2019

على الرغم من أن هناك القليل من التداخل ، فإن الإنسان البدائي العاقل والإنسان البدائي عظام الإصبع تقسم نفسها إلى مجموعتين واضحتين على الرسم البياني ، و Denisova 3 يناسب في هومو العاقل. بينيت وآخرون 2019

يمثل التظليل الأزرق النياندرتال ، دينيسوفان ، وهومو شجرة عائلة العاقل بناء على الحمض النووي. الخطوط الحمراء تمثل الحمض النووي الميتوكوندريا ، الذي ينتقل فقط على جانب الأم. يروي قصة أكثر تعقيدا من التفاعلات بين الأنواع. بينيت وآخرون. 2019

من السهل جداً التعرف على عظام الإصبع البدائي البدائي عن الإنسان عظام الأصابع العاقلة — لعلماء الحفريات القديمة ، على أي حال. معظم كان للإنسان البدائي عظام إصبع أطول نسبيًا ، على نطاق أوسع ينتهي (تسمى خصلات). يقول بينيت وزملاؤه “يبدو ذلك أن تكون مرتبطة بالتكيفات الوظيفية أكثر من التكيف مع المناخ البارد ، ” على عكس العديد من الاختلافات التشريحية الأخرى بيننا وبين النياندرتال. لا يبدو عظم إصبع دينيسوفا 3 مختلفًا عنه ذلك من هومو العاقل – ولكن يختلف تماما عن ذلك من أ الإنسان البدائي.

يجب أن تطورت تلك الاختلافات في أصابع الإنسان البدائي في وقت ما بعد النياندرتال و Denisovans قد تشعبت من آخر سلف مشترك منذ 410،000 سنة. بينيت وله يقترح الزملاء أنه يجب أن يكون قد حدث متأخرا نسبيا في قصة البشر البدائيون. طرف إصبع خنصر من إنسان نياندرتال الذين عاشوا في موقع Moula-Guercy بفرنسا (هناك يعلقون حكاية) منذ حوالي 100000 عام ، بدا أشبه هومو العاقل من وقت لاحق البشر البدائيون – لكنه كان الوحيد في العينة الذي فعل ذلك. وبالتالي في وقت ما حول أو بعد ذلك ، شيء عن المطالب من حياة الإنسان البدائي يجب أن يكون سبب لهم لتطوير إصبع أطول العظام مع نهايات أوسع.

عظم الفك دينيسوفان البالغ من العمر 160،000 من موقع شياخه في الصين تحكي قصة مختلفة عن تلك القصة التطورية ، لكن قصة واحدة يتماشى ذلك بشكل جيد مع ما يخبرنا به إصبع Denisova 3 الصغير. بعض ميزات الفك Denisovan تشبه إلى حد بعيد تلك الموجودة في البشر البدائيون ، مما يشير إلى أن كلا النوعين ورثهما ميزات من سلفهم المشترك الماضي. لكن بعض ملامح فكي النياندرتال لا يظهران على نسخة دينيسوفان يشير إلى أن هذه الميزات – مثل الاختلافات في الإصبع شكل – ربما ظهرت في وقت لاحق ردا على مختلف الضغوط التطورية.

هذه تبدو كاختلافات طفيفة ، لكنها دلائل على ذلك أنواع الضغوط التطورية التي شكلت البشر البدائيون ، Denisovans ، وأسلافنا في صغيرة ولكنها مهمة في نهاية المطاف طرق خلال عشرات الآلاف من السنين عندما الثلاثة شارك الكوكب. في يوم من الأيام ، ربما يكشفون عن السبب في أننا ما زلنا هنا في حين أن البشر البدائيون و Denisovans ليست كذلك.

تقدم العلوم ، 2019. DOI: 10.1126 / sciadv.aaw3950 (حول دويس).