Пол грацильного австралопитека впервые определили по белкам зубной эмали

Ученые проанализировали белки в зубной эмали африканского австралопитека, который жил в Южной Африке около 3,7–3,4 миллиона лет назад. По пептидам белка амелогенина они определили, что исследованный образец из Стеркфонтейна принадлежал самцу. Ранее древнейшими гомининами, пол которых установили по пептидам из зубов, были массивные парантропы из Сварткранса, жившие примерно 2,2–1,8 миллиона лет назад. Результаты проделанной работы опубликованы в South African Journal of Science.

Эволюционные связи между некоторыми ископаемыми гомининами продолжают обсуждаться, поскольку порой ученые сталкиваются с рядом сложностей. Например, далеко не всегда понятно, относятся ли исследуемые зубы или кости к одному подвиду, виду или даже роду, так как выявленные различия в строении окаменелостей могут быть связаны с половым диморфизмом, хронологической разницей, индивидуальными особенностями отдельных особей или еще неизвестным таксономическим разнообразием гоминин на той или иной территории в исследуемый период времени.

На помощь ученым могут прийти молекулярные методы — в первую очередь анализ древней ДНК. Однако ее сохранность, если останки все время не находились в условиях многолетней мерзлоты, редко превышает десятки тысяч лет. По этой причине мало шансов, что когда-нибудь информативные последовательности ДНК исследователи сумеют секвенировать из костей и зубов ранних Homo, австралопитеков и их предшественников, обитавших на территории Африки. Возможно, в этих условиях несколько дополнить наши представления об ископаемых гомининам могут методы палеопротеомики, с помощью которых ученые изучают фрагменты белков, извлеченные из древних костей и зубов.

Палеса Мадупе (Palesa Madupe) из Копенгагенского университета совместно с учеными из Великобритании, Дании, Канады, Франции и ЮАР продолжила работать в этом направлении. Достаточно недавно Мадупе с коллегами показала, что пептиды могут сохраняться в зубной эмали массивных парантропов (Paranthropus robustus), живших на территории Южной Африки около 2,2–1,8 миллиона лет назад. Тогда они выделили фрагменты древних белков из четырех образцов, раскопанных в Сварткрансе, и определили, что два зуба, по всей видимости, принадлежали самцам, а два — самкам.

На этот раз ученые исследовали гораздо более древний образец. Они отобрали для анализа малоинформативный зуб Sts-63 африканского австралопитека (Australopithecus afarensis) из другого местонахождения, расположенного в так называемой Колыбели человечества, — Стеркфонтейна. Этот зуб принадлежал гоминину, который, по последним оценкам, жил около 3,7–3,4 миллиона лет назад.

Из эмали фрагмента моляра они выделили 118 пептидов белка амелогенина. Четыре из них оказались специфичны для белка AMELY, который кодируется геном, расположенным на Y-хромосоме, а еще три были специфичны для белка AMELX, ген которого находится на X-хромосоме. Полученные результаты позволили заключить, что проанализированный зуб с высокой долей вероятности принадлежал самцу африканского австралопитека. Более того, проделанная работа подтвердила, что фрагменты белков могут сохраняться в останках древних гоминин, живших на территории Южной Африки несколько миллионов лет назад, открывая перспективы для дальнейших исследований.

Ранее на N + 1 рассказывали о том, как ученые вновь исследовали фрагмент черепа SK-54 из местонахождения Сварткранс. Предполагалось, что останки принадлежали массивному парантропу, которого почти два миллиона лет назад убил леопард. Но в новой работе исследователи заключили, что, по-видимому, кости принадлежали человеку прямоходящему (Homo erectus).