Ainutlaatuinen kuva sukualbumiin: Tältä näytti 70 000 vuotta sitten elänyt serkkumme

Nuoren denisovalaistytön ulkonäkö on sananmukaisesti näppituntumaa. Sormiluusta saatu DNA-näyte kykeni kertomaan paljon.

DNA
Piirroskuva nuoresta tummahiuksisesta ja -ihoisesta tytöstä.
Siperiassa asuneen denisovalaistytön katse kymmenien tuhansien vuosien takaa. Maayan Harel / Hebrew University

Pikkusormen luu, kolme hammasta ja palanen alaleukaa. Sen verran on löydetty ihmislajista, denisovanihmisestä, joka oli neandertalinihmisen lisäksi meidän lähin sukulaisemme.

Erityisen hyvin säilynyt sormen luu kuului nuorelle tytölle.

Ei luulisi, että sormen kappaleesta voisi piirtää kenenkään ulkonäköä – saati sellaisen ihmisen, jotka on elänyt 70 000–80 000 vuotta sitten. Tutkijoilla on kuitenkin käytössä uusia menetelmiä, joiden avulla muinais-DNA:sta irtoaa yhä enemmän tietoa.

Israelilaiset tutkijat päättelivät tytön ulkonäön DNA:n metylaatiokuvioista. Geenit määräävät perimän, mutta metylaatiolla on vaikutusta siihen, aktivoituvatko geenit. Metylaatio ei muuta DNA:n alkuperäistä sekvenssiä mutta reagoi ympäristötekijöihin.

Neandertalilainen on oikeastaan engisiläinen

Nykyihminen, Homo sapiens, lähti Afrikasta nykytiedon mukaan 60 000 vuotta sitten. Samoista juurista oli Euroopassa ja Aasiassa kehittynyt jo kauan sitä ennen kaksi muuta ihmislajia, denisovan- ja neandertalinhminen.

Neandertalilaisista on tiedetty runsaan 150 vuoden ajan. Nimensä he ovat saaneet Saksan Neanderthalin laakson mukaan. Silloin löydöt ymmärrettiin uudeksi lajiksi ja tajuttiin, että sen jäänteitä oli löytynyt ennenkin, Engisinlaaksosta Belgiasta.

Neandertalilaisista ja heidän kulttuuristaan on paljon todisteita eri puolilta Eurooppaa ja Aasiaa ja myös useiden yksilöiden DNA:ta. Denisovanihmiset sen sijaan tulivat sukupuuhumme yllätyksenä vasta vuosikymmen sitten, kun heidän jäänteitään löytyi Denisovanluolasta Etelä-Siperiasta.

Viime keväänä Cell-lehdessä (siirryt toiseen palveluun) ilmestyneen tutkimuksen mukaan sukukuviomme voi olla vielä monimutkaisempi. Kun denisovalaisten perimää etsittiin tämän päivän asukkaista Kaakkois-Aasiasta ja Uudesta-Guineasta, löydettiin kolme eri linjaa, joista yksi on niin poikkeava, että kyseessä saattaa olla kerrassaan uusi laji.

Tuore tutkimus, jonka kuvasta katselee denisovalaistyttö, on julkaistu niin ikään Cell-lehdessä (siirryt toiseen palveluun). Kasvojen lisäksi Jerusalemin heprealaisen yliopiston (siirryt toiseen palveluun) tutkijat selvittivät luuston rakennetta.

Metylaatiota tutkimalla selviää esimerkiksi se, oliko reisiluu pitkä vai lyhyt, selittää geneetikko David Gokhman, tutkimusartikkelin toinen kirjoittaja.

Piirroskuva, jossa vertaillaan kolmen luurangon piirteitä.
Kuvassa keskellä on tutkijoiden päätelmä denisovanihmisen luurangosta. Oikealla neandertalilainen, vasemmalla nykyihminen. Maayan Harel / Hebrew University

Tutkimusmenetelmää testattiin ensin vertaamalla kahta lajia, joiden anatomia on vanhastaan tuttu, eli nykyihmistä ja simpanssia. Menetelmä ennusti 85-prosenttisesti oikein. Denisovalaisen tarkkoihin mittoihin ei pyritty, vaan keskityttiin todennäköisyyksiin.

Tutkimuksen toinen johtaja, genetiikan professori Liran Carmel, iloitsee tutkimuksen päätelmille odottamatta saadusta lisävarmistuksesta, leukaluulöydöstä.

Siitä kerrottiin, kun tutkimus oli juuri lähetetty vertaisarviointiin. Nopea tarkastelu osoitti, että leuka sopi täsmälleen Carmelin ryhmän saamiin tuloksiinsa.

Niiden mukaan denisovalaiset näyttivät monella tavoin neandertalilaisilta. Heillä oli muun muassa pitkät kasvot, kalteva otsa ja leveä lantio.

Toisaalta heiltä löytyi 56 omaa piirrettä. Niistä 34 oli kallossa, muun muassa pidentynyt hammaskaari ja sivusuunnassa laaja kallo.

Tutkijat pohtivat, liittyvätkö ne denisovalaisten elinympäristöön. Selittävätkö ne esimerkiksi sen, miksi denisovalaiset selvisivät Siperian äärimmäisessä kylmyydessä?

Hiven DNA:ta voi kertoa vielä paljon

Osuvaksi osoittautunut menetelmä lupaa Carmelin mukaan hyvää myös tuleville tutkimuksille, vaikka työtä onkin edessä vielä paljon.

– Denisovalaisten anatomian tutkiminen voi kertoa meille ihmisen sopeutumisesta, evoluution rajoituksista, geenien ja ympäristön yhteistoiminnasta ja tautien dynamiikasta, Carmel sanoo.

Tulokset ovat hänen mukaansa askel myös siihen suuntaan, että jonakin päivänä yksilön ulkonäkö voidaan päätellä DNA:sta, joka hänen jäljiltään löytyy.

Kolmiulotteinen savipää lautasella laboratoriossa.
Denisovalaistytön päästä tehtiin ensin kolmiulotteinen malli, johon kasvokuva perustuu. Maayan Harel /Hebrew University

Sekä neandertalilaiset että denisovalaiset kuolivat sukupuuttoon kymmeniä tuhansia vuosia sitten. Sekaliittojen ansiosta molemmista elää kuitenkin pieni perimä todennäköisesti jokaisessa nykyihmisessä – keskimäärin meissä on pari prosenttia neandertalilaista, Melanesiassa jopa kuusi prosenttia denisovalaista.

Tuo hiven puuttuu vain niiltä afrikkalaisilta, joiden sukuun ei ole vuosituhansien aikana tullut paluumuuttajien perimää Euraasiasta.

Yhteiselo alkoi esivanhempiemme taivallettua Afrikasta neandertalilaisten ja denisovalaisten asuinseuduille. Noiden tapaamisten muistoja on tutkimuksissa todettu muun muassa hiustemme ja ihomme värissä sekä immuunijärjestelmämme toiminnassa.

Korvatulehdusko kuolemantauti?

Neandertalilaisten aikaa kesti kauan. He kuolivat sukupuuttoon vasta 40 000 vuotta sitten. Mikä koitui heidän kohtalokseen, vaikka nykyihminen selvisi? Se on neandertalilaistutkimusten iso kysymys.

Tuoreimman selitysehdotuksen tarjoavat New Yorkin osavaltioyliopiston (siirryt toiseen palveluun) biologisen antropologian tutkijat sekä pään ja kaulan alueen tautien tutkijat.

The Anatomical Record (siirryt toiseen palveluun) -lehdessä ilmestyneen tutkimuksen mukaan neandertalilaisten tappaja ei ollut mikään eksoottinen virus tai bakteeri, vaan meillä tavallinen pikkulasten vaiva, korvatulehdus.

– Selitys voi kuulostaa kaukaa haetulta, mutta kun meille selvisi, millaiset korvatorvet neandertalilaisilla oli, samanlaisuus pikkulasten korvien kanssa oli ilmeinen, sanoo apulaisprofessori Samuel Márquez.

Keskikorvan tulehdus on pikkulapsilla yleinen, koska heidän korvatorvensa ahtaaseen mutkaan kerääntyy herkästi bakteereja.

Korvatulehdus on helppo nujertaa antibiooteilla, eikä siitä ole hengenvaaraa nykyihmislapsille. Viiden vuoden paikkeilla heidän korvatorvensa ovat jo pidentyneet ja niiden mutkat oienneet siinä määrin, että korvatulehdukset ovat yleensä historiaa.

Läpileikkaus neandertalilaisen korvasta.
Neandertalilaisen korva tulehtui rakenteensa vuoksi helposti.SUNY Downstate Healh State University

Neandertalilaisilla korvatorven rakenne ei muuttunut, vaikka he varttuivat, joten he kärsivät aikuisinakin korvatulehduksista. Niistä puolestaan koitui komplikaatioita, kuten kuulon alentumista, keuhkokuumetta ja heikkoa yleiskuntoa, Márquez luettelee.

– Jatkuvasti sairasteleva ihminen ei ollut sellaisessa kunnossa, että olisi voinut kilpailla tehokkaasti ruoasta ja muista resursseista Homo sapiensin kanssa. Maailmassa, jossa vahvin selviytyi, ei ole ihme, että voittaja oli nykyihminen.