Человек прямоходящий, или Homo erectus, занимает ключевое место в эволюции человека. Освоив огонь, начав использовать каменные орудия и распространившись за пределы Африки, этот вид стал важной вехой в антропогенезе. Однако доступ к его геному был ограничен, так как древние останки являются культурным наследием, и их разрушение для генетического исследования недопустимо.
На протяжении многих лет ученые искали новые способы изучения. Китайские исследователи разработали палеопротеомику, которая исследует древние белки, сохраняющиеся в зубной эмали дольше, чем ДНК.
Ученые взяли микроскопические образцы эмали из трех китайских пещер: Чжоукоудянь, Хэсянь и Сунцзядун. С помощью кислотного травления удалось растворить часть поверхности зуба без изменения его формы. Затем масс-спектрометрический анализ позволил определить последовательности аминокислот в белках эмали, что выявило ранее неизвестные генетические мутации.
Были обнаружены две новые мутации: AMBN-A253G, общая для всех шести исследованных зубов из разных пещер, что подтверждает их принадлежность к одному эволюционному стволу Homo erectus. Вторая мутация, AMBN-M273V, ранее считавшаяся характерной для денисовцев, существовала у Homo erectus за сотни тысяч лет до того, как денисовцы стали отдельным видом.
Таким образом, была установлена эволюционная цепочка: древние популяции Homo erectus в Восточной Азии имели мутацию M273V, которая затем передалась денисовцам и некоторым современным популяциям Юго-Восточной Азии и Океании. Это впервые позволило проследить генетическую связь от Homo erectus до современных людей.
Новый метод открывает перспективы для будущих исследований. Теперь многие ценные ископаемые, которые нельзя сверлить или дробить, можно изучать с помощью почти неинвазивного анализа белков.
Ранее считалось, что раздробленный череп из Юньсяня в центральной части Китая принадлежал Homo erectus. Однако виртуальная реконструкция и последующий анализ показали, что этот череп больше похож на так называемого «человека-дракона» и денисовцев. Исследование было опубликовано в прошлом году.