В зубных белках 20 особей вида *Homo naledi* не обнаружено мужских маркеров, что позволяет предположить, что в системе пещер Восходящей звезды могли обитать только самки этого вида.
Международная группа ученых исследовала останки зубов 20 человек *Homo naledi* и пришла к выводу, что все они были женщинами. В исследовании, опубликованном в журнале *Cell*, использовались передовые протеомные методы для анализа белков эмали и определения биологического пола этих древних гоминидов, которые жили между 236 000 и 335 000 лет назад в Южной Африке.
Исследователи под руководством Палесы П. Мадупе и Энрико Каппеллини из Копенгагенского университета проанализировали 23 образца зубов по меньшей мере 20 разных людей *Homo naledi*. Материалы были обнаружены в пещерном комплексе «Восходящая звезда», расположенном в регионе «Колыбель человечества» в Южной Африке. Фундаментальный метод был направлен на идентификацию специфических белков в зубной эмали, таких как амелогенины X (AMELX) и Y (AMELY).
Белки, присутствующие в зубной эмали, обладают исключительной устойчивостью к деградации, что делает их отличными индикаторами для изучения очень старых окаменелостей, как подробно описано командой в своей публикации. Белок AMELX обнаруживается как у мужчин, так и у женщин, тогда как AMELY присущ исключительно биологическим мужчинам.
Чтобы определить пол особей, ученые искали специфические пептиды белка AMELY, который является характеристикой Y-хромосомы. Отсутствие этих маркеров во всех проанализированных образцах позволило сделать вывод о том, что исследованные гоминины были женского пола.
Инновационный подход к исследованию древних останков
Одним из наиболее примечательных аспектов исследования является используемая методология. Исследователи использовали минимально инвазивную технику, известную как «кислотное травление», которая включает кратковременное нанесение раствора трифторуксусной кислоты на поверхность зубной эмали. Это позволяет избежать необходимости вырезать или повреждать значительные части ценных окаменелостей.
Авторы подчеркивают, что поверхностное кислотное травление эмали позволяет извлечь несколько большее количество пептидов по сравнению с разрезанием фрагментов. По мере того как доля эмали, удаленной путем разрезания, уменьшается, восстановление с помощью обеих стратегий становится все более схожим.
Этот метод позволяет анализировать чрезвычайно редкие и ценные экземпляры без ущерба для их физической целостности. Таким образом открываются новые возможности для палеопротеомных исследований окаменелостей, которые ранее невозможно было изучить более деструктивными подходами.
Согласно исследованию, анализ 20 образцов не выявил убедительных доказательств, подтверждающих надежную идентификацию лиц мужского пола. Фактически, 19 из 20 человек были классифицированы как женщины с вероятностью более 95%, а профиль последнего человека соответствовал женскому назначению с вероятностью от 50% до 95%.
Как объяснили ученые, наличие гомозиготности по AMELX усиливает отсутствие AMELY. Вместе с низкой морфологической изменчивостью, уже задокументированной у *Homo naledi*, эти два независимых доказательства позволяют предположить, что экземпляры этого вида, известные из пещерной системы Восходящей звезды, состоят преимущественно или даже исключительно из женского пола.
Исследование также изучило и исключило возможность того, что отсутствие мужских маркеров может быть связано с техническими ограничениями. Исследователи сравнили свои результаты с предыдущими анализами других гоминидов, у которых были идентифицированы самцы, таких как *Homoпредшественник* и *Paranthropusrobustus*, подтвердив, что чувствительность метода была достаточной для обнаружения белков Y-хромосомы, если они присутствовали.
Понять генетическое единообразие и эволюционные вариации
Еще одним важным открытием исследования является полное отсутствие вариаций в белковых последовательностях, собранных у всех 20 обследованных людей. Исследователи обнаружили, что частичные белковые последовательности, полученные из образцов *H. naledi* не выявили никаких различий в выборке.
Такое генетическое единообразие необычно и заставило исследователей рассмотреть несколько гипотез. Во-первых, изученные особи могли происходить из популяции с низким генетическим разнообразием, возможно, в результате длительной изоляции или инбридинга. Другая теория состоит в том, что группа экземпляров, обнаруженная в системе Восходящей звезды, не представляет всего разнообразия видов.
Как отмечают авторы, полное сходство восстановленных протеомных последовательностей, похоже, не соответствует образцу, происходящему из обширной и разнообразной популяции. Популяция с меньшим разнообразием могла бы подтвердить этот результат, хотя даже в этом случае вероятность не обнаружить вариаций в современных человеческих популяциях низка (от 1% до 12%, в зависимости от популяции).
Что открытие меняет для понимания эволюции человека
Последствия этого открытия разнообразны и глубоки. С одной стороны, он предлагает важную информацию о биологии и эволюционном пути *Homo naledi*, вида, который с момента своего открытия в 2013 году вызвал большой интерес в научном сообществе благодаря сочетанию архаичных и современных характеристик.
Возможность того, что останки, найденные в пещерном комплексе «Восходящая звезда», принадлежат исключительно женщинам, вызывает провокационные вопросы о поведении этого вида. Ученые полагают, что могло иметь место намеренное скопление особей, возможно, связанное с погребальными ритуалами, хотя эта теория продолжает оставаться предметом споров среди специалистов.
При рассмотрении выборки из 20 различных особей и соотношении полов в популяции 1:1 шансы найти только самок чрезвычайно низки и оцениваются в 0,0000954%, согласно расчетам авторов. Однако гипотеза о скоплении однополых особей в *H. naledi* в «Восходящей звезде» подтверждается недавним исследованием, которое, исходя из размера зубов, предполагает, что известная летопись окаменелостей этого вида может иметь соотношение 9:1 или даже 1:0.
Предпочтение доступа к пещерам особям меньшего физического телосложения, что характерно для самок приматов, может частично объяснить эту предвзятость. Тем не менее, исследователи отмечают, что выборка включает десять молодых особей на стадиях до или после прорезывания второго моляра – возраста, в котором размер тела обоих полов не превышает размер тела взрослой женщины.
Исследование представляет собой заметный прогресс в применении протеомных методов для изучения древних окаменелостей, особенно в регионах с теплым климатом, где наследственная ДНК имеет тенденцию к деградации. Ученые с оптимизмом смотрят на потенциал этих методологий для будущих открытий.
Метод кислотного травления оказался многообещающей стратегией микродеструктивного отбора проб для оценки пола образцов зубной эмали плиоплейстоцена или для предварительной оценки восстановления белка перед применением более инвазивных методов, заключают авторы. Его использование могло бы сделать палеопротеомные исследования особенно редкими или ценными образцами, которые ранее считались несовместимыми с традиционными методами отбора проб.
Исследовательская группа планирует распространить свой анализ на другие окаменелости и регионы, надеясь, что эту методологию можно будет применить и к другим редким образцам. Цель состоит в том, чтобы ответить на фундаментальные вопросы эволюции человека, не ставя под угрозу целостность глобального палеонтологического наследия.
