Wprost: Co tak naprawdę odkryto na Syberii?
Dr Johannes Krause: W Jaskini Denisa archeolodzy odkryli wiele znalezisk, m.in. ozdoby, które można przypisywać człowiekowi współczesnemu. Początkowo myśleliśmy zatem, że są to szczątki człowieka współczesnego Homo sapiens.

---

Ale coś pana przekonało, że to nie jest jednak Homo sapiens?
Ze sproszkowanej kości udało się nam wydobyć dostateczną ilość materiału genetycznego, żeby porównać ją ze znanymi już sekwencjami DNA pochodzącymi z kości europejskich neandertalczyków, kopalnych Homo sapiens oraz ludzi współczesnych i kilku gatunków naczelnych. Podczas badania otrzymanej próbki materiału kostnego zorientowałem się, że nie może to być ani Homo sapiens, ani neandertalczyk. W ciągu kilku minut wiedziałem, że to sensacja, ale kilkanaście godzin zajęło mi sprawdzanie tych wyników za pomocą wszelkich dostępnych testów, żeby mieć niezbitą pewność, że ta sekwencja DNA jest prawdziwa.

Czy to znaczy, że odkryte w Jaskini Denisa szczątki należą do nowego gatunku człowieka? I co właściwie kryje się pod terminem „nowy gatunek"?
Wcale nie twierdzimy, że to jest nowy gatunek. Jesteśmy bardzo ostrożni w tej sprawie, gdyż nie jest łatwo określić granice między gatunkami. Jedna z sześciu istniejących obecnie definicji gatunku autorstwa Ernsta Mayra głosi, że przedstawiciele dwóch odrębnych gatunków nie mogą mieć płodnego potomstwa. Ale w praktyce rozróżniamy wiele odrębnych gatunków, których potomstwo jest jednak płodne. Należą do nich choćby różne gatunki myszy, a nawet wilk i szakal czy tygrys i lew.

Czy mogło tak być także w wypadku neandertalczyka i Homo sapiens? Czy odnalezioneszczątki mogą być ich wspólnym potomkiem?
Tego nie wiemy. Neandertalczyk wymarł, a jego przynależność gatunkowa została określona na podstawie morfologii. Nie potrafimy dziś stwierdzić, czy jego ewentualne potomstwo z Homo sapiens było płodne. Bardziej istotne od przynależności gatunkowej jest to, na ile blisko spokrewnione są dwie formy człowieka. Dotychczas przeanalizowaliśmy tylko mitochondrialne DNA (mtDNA). Na tej podstawie zdołaliśmy stwierdzić, że mieszkaniec Jaskini Denisa na pewno nie jest krzyżówką neandertalczyka i Homo sapiens. Mitochondrialne DNA jest przekazywane w całości przez matkę dzieciom. Hybryda człowieka współczesnego i neandertalczyka miałaby mtDNA jednego albo drugiego. Tymczasem mtDNA z Jaskini Denisa nie przypomina materiału genetycznego żadnego z nich.

Z pana badań wynika, że przedstawiciel Homo z Jaskini Denisa mógł się pojawić ponad milion lat temu, wcześniej niż Homo sapiens i neandertalczyk. Jak można przeprowadzić takie obliczenia na podstawie DNA?
Zanim odpowiem, jedna istotna uwaga: tak naprawdę przy obecnym stanie wiedzy nie możemy nawet powiedzieć, że cały typ człowieka wyewoluował przed milionem lat w Afryce. Nie mamy jeszcze danych dotyczących całego organizmu, który jest mozaiką, układanką z różnych części genomu, mogących mieć bardzo różne historie. Wiemy tylko, kiedy wyewoluowało jego mtDNA. A wracając do wieku szczątków z Syberii... Mutacje akumulują się z upływem czasu, porównujemy je niekiedy do tykania zegara. Im więcej różnic widać między dwiema populacjami, tym więcej czasu upłynęło od momentu ich rozdzielenia, ponieważ nagromadziło się więcej mutacji, od czasu gdy te dwie populacje miały wspólnego przodka. Mając sekwencje DNA człowieka współczesnego i przedstawiciela Homo z Jaskini Denisa, możemy więc wyliczyć, kiedy żył ich wspólny przodek. Między DNA Homo sapiens i neandertalczyka widzimy 200 różnic, a między człowiekiem i osobnikiem z jaskini – prawie 400. Ponieważ z wcześniejszych badań wynika, że neandertalczyk wyewoluował przed 500 tys. lat, więc mieszkaniec Jaskini Denisa zrobił to dwa razy wcześniej, czyli jakiś milion lat temu. Oczywiście, żeby wiedzieć, jak szybko tyka ten „zegar", potrzebny jest jakiś punkt odniesienia. Tempo mutacji jest różne u rozmaitych zwierząt, ponieważ zależy między innymi od długości życia i częstości wymiany generacji. Na przykład u myszy mutacje pojawiają się częściej niż u słonia, bo słonie mają potomstwo średnio co 20 lat, a mysz – co trzy miesiące. Dlatego nie można porównywać myszy i człowieka. Można jednak porównać człowieka z małpami człekokształtnymi, ponieważ mają podobne tempo rozmnażania się i podobną długość pokoleń. Paleogenetycy wykorzystują tempo ewolucji szympansa jako wzorzec do kalibrowania „zegara”. Istnieje 1400 różnic między człowiekiem a szympansem, który oddzielił się od wspólnej linii genetycznej przed mniej więcej 6,5 mln lat.

Czy na podstawie DNA można cokolwiek powiedzieć o wyglądzie osobnika z Jaskini Denisa?
Na podstawie genotypu bardzo trudno określić fenotyp, czyli cechy wyglądu. Widać to najlepiej na przykładzie badań DNA stosowanych w kryminalistyce. Byłoby wspaniale, gdyby materiał genetyczny pozostawiony przez przestępcę mógł posłużyć do rekonstrukcji jego wyglądu. Niestety, to niemożliwe. Tylko w wypadku kilku genów poznaliśmy już korelację między genotypem a fenotypem. Są to na przykład geny związane z łysieniem. Ale to też może być mylące. Kilka miesięcy temu grupa duńskich naukowców opublikowała genom Eskimosa sprzed 4 tys. lat. Znaleźli m.in. gen w wariancie odpowiedzialnym za łysienie. DNA, które badali pochodziło jednak właśnie z włosów. Ten przykład najlepiej pokazuje ograniczenia prób odtwarzania wyglądu na podstawie genotypu. Kiedy rozszyfrujemy jądrowe DNA mieszkańca Jaskini Denisa, być może uda nam się coś powiedzieć na temat jego koloru skóry, oczu, włosów, ale niewiele więcej. Nie możemy w ogóle określić np. wzrostu ani kształtu czaszki, chociaż antropolodzy bardzo by się ucieszyli z takich informacji. Mam nadzieję, że w przyszłości pojawią się nowe techniki, które pozwolą lepiej powiązać genotyp z fenotypem.

Czy zostaną odkryte inne typy człowieka? Wcześniej znany był neandertalczyk i Homo sapiens. Doszedł tzw. hobbit z wyspy Flores, a teraz przedstawiciel Homo z Jaskini Denisa.
Nie wiemy prawie nic na temat tego, co działo się na terenie dzisiejszych Chin czy południowo-zachodniej Azji. Niewykluczone, że w przyszłości odnajdziemy jeszcze inne, nowe formy człowieka i być może uda się z nich nawet uzyskać DNA, które pomoże określić, jak dawno wyewoluowały. Problem w tym, że kopalne DNA prawdopodobnie nie może przetrwać dłużej niż 100 tys. lat. Możemy więc jedynie zbadać genom form człowieka, które żyły w tym czasie, a nie wymarły wcześniej.W tej chwili jedną z największych zagadek paleogenetyki jest brak szczątków kopalnych szympansów. Mamy setki fragmentów szczątków kopalnych człowieka, natomiast dopiero w 2005 r. odnaleziono w Kenii kilka zębów i kawałek szczęki kopalnego szympansa. Te zwierzęta żyły w tropikalnych lasach deszczowych, gdzie nie zachodzi proces fosylizacji, organizm w całości jest pochłaniany przez rozmaite insekty i bakterie. Być może w lasach tropikalnych żyły również formy człowieka, po których nie zachowały się szczątki kopalne.

Czy są już jakieś wstępne wyniki prac nad rozszyfrowaniem jądrowego DNA ze szczątków z Jaskini Denisa?
Mam nadzieję, że do końca 2010 r. będziemy mogli ogłosić wstępną wersję jądrowego genomu. Z pewnością nie będzie kompletny, ciągle będą w nim luki, ale to wynika z charakteru materiału. W tej chwili możemy zdradzić tylko jeden szczegół. Zanim przystąpiliśmy do badań, nazwaliśmy te szczątki roboczo „X-woman". Badania jądrowego DNA potwierdziły, że była to kobieta. Tak naprawdę – dziewczynka. Dziecko, które zmarło prawdopodobnie między 3. a 6. rokiem życia. Kości palców znalezione w jaskini były bardzo drobne.