Så sent som for 15 000 år siden delte mennesker hulene sine med en annen gruppe av loddrette aper kalt Denisovans. De to homininene var genetisk forskjellige, og splittet seg fra sin nærmeste felles stamfar mer enn 500 000 år tidligere, men de var fysisk nærme. Mennesker og Denisovans parret seg - sannsynligvis mye - over et område som spente fra Sibir til Sørøst-Asia, og etterlot en knapp genetisk avstamning som fremdeles er påvisbar i noen menneskelige befolkninger i dag.
Foruten de genetiske utklippene, er det bare noen få påminnelser om våre gamle familier som gjenstår - et kjeveben, noen tenner og en jentes lyserøde bein med en dukke av DNA på tuppen, plukket ut fra en hule i Sibir i 2010. Ingen komplette skjeletter eller hodeskaller har noen gang blitt funnet, slik at forskere lurer på: Hvordan så disse prototopene til og med ut?
En ny studie publisert i dag (18. september) i tidsskriftet Cell tar sikte på å svare på det spørsmålet med en enestående genetisk analyse. Ved å lage et metylkart over Denisovan-genomet - det vil si et kart som viser hvordan kjemiske endringer i genuttrykk kan påvirke fysiske egenskaper - har et internasjonalt team av forskere rekonstruert det første plausible portrettet av den 40 000 år gamle Denisovan-jenta hvis pinky hjalp lansere en ny gren av det menneskelige slektstreet.
Resultatene viser en figur med lav panne, utstående kjeve og nesten ikke-eksisterende hake - en samlet anatomi som ikke var så forskjellig fra en annen gruppe utdødde mennesker, neandertalerne, som okkuperte jorden omtrent samtidig.
"Jeg ventet at Denisovan-trekk ville være lik neandertalere, bare fordi neandertalere er deres nærmeste," fortalte hovedstudieforfatter David Gokhman, genetiker ved Stanford University, til Live Science. "Men i noen få trekk der de er forskjellige, er forskjellene ekstreme."
For eksempel fant Gokhman og kollegene at Denisovans hadde betydelig lengre tannbuer (det vil si at deres øverste og nedre rad med tenner ble strikket lenger ut) enn neandertalere og moderne mennesker; og toppene på hodeskallene deres strakte seg merkbart bredere. Disse funnene gir Gokhman et visst håp om at to delvise hodeskaller som nylig ble oppdaget i Kina, faktisk kan tilhøre den brede hodet Denisovans, og potensielt utvide den magre fossile posten til våre unnvikende, døde slektninger.
Pinky Promise
Så, hvordan rekonstruerer du et utdødd persons ansikt når alt du trenger å jobbe med er noe DNA på fingertuppa? For denne studien så Gokhman og kollegene etter avvik i genuttrykk - eller hvordan visse fysiske egenskaper kan påvirkes av kjemiske hemmere i en persons genetiske kode.
"Det er forskjellige lag som komponerer genomet vårt," sa Gokhman. "Vi har selve DNA-sekvensen, der genene våre er kodet. Så, på toppen av det, er det regulatoriske lag som styrer hvilke gener som blir aktivert eller deaktivert, og i hvilket vev."
Et av disse lagene er en prosess som kalles DNA-metylering. Metylering skjer når kjemikalier som inneholder ett karbonatom og tre hydrogenatomer - også kjent som metylgrupper - binder seg til visse DNA-molekyler. Selv om denne bindingen ikke endrer den underliggende DNA-sekvensen, kan den forstyrre måten spesifikke gener uttrykkes på. Visse metyleringsmønstre kan indikere om en celle har kreft, for eksempel, og kan føre til anatomiske deformiteter.
Så forskerne så på tilgjengelig DNA fra Denisovan for å sammenligne gruppens metyleringsmønster med de som ble funnet hos mennesker og neandertaler for å se hvor genuttrykket deres overlappet og hvor det divergerte. Da Denisovans unike metyleringsprofil ble kartlagt, prøvde forskerne å finne ut hvilke fysiske egenskaper som ble endret av hvert metylert gen, basert på kjente menneskelige lidelser som oppstår når de samme genene blir hemmet.
Teamet fant totalt 56 trekk i Denisovans som de spådde å være forskjellige fra moderne mennesker og neandertaler, hvorav 32 resulterte i klare anatomiske forskjeller. I tillegg til brede hodeskaller og kjefter, hadde Denisovans bredere bekken og ribbeier enn moderne mennesker, og tynnere, flatere ansikter enn neandertalere.
For å teste nøyaktigheten av deres anatomiske prediksjoner, opprettet forskerne lignende metylkart for neandertaler og sjimpanser - to arter med kjent anatomi - som de kunne bruke til å sjekke spådommene sine umiddelbart. De fant ut at omtrent 85% av prediksjonene deres om hvilke trekk som skilte seg og i hvilken retning (si om en neandertalers hodeskalle var bredere eller tynnere enn et menneskes) var død.
Dette ga forskerne håp om at deres rekonstruerte Denisovan ikke var langt unna den gamle virkeligheten. En siste test av spådommene deres kom i mai 2019, da en egen gruppe forskere etter sigende identifiserte et Denisovan kjeveben for første gang. Da Gokhman og kollegene sammenlignet spådommene sine med den faktiske kjeveben-anatomien, fant de ut at syv av åtte av prediksjonene deres stemte overens.
"Den eneste sanne testen av spådommene våre er å finne flere Denisovan-bein og matche dem," sa Gokhman. Drømmefossilet hans, la han til, ville inkludere en del av et Denisovan-ansikt - "bare ansikter er så forskjellige mellom forskjellige mennesker," sa han.
