Tibetanska platån där forskningen genomfördes. Kredit:Peiqi Zhang/UC Davis
Den tibetanska platån har länge ansetts vara en av de sista platserna som befolkats av människor i deras migration runt om i världen. En ny artikel från arkeologer vid University of California, Davis, belyser att våra utdöda kusiner, Denisovans, nådde "världens tak" för cirka 160 000 år sedan – 120 000 år tidigare än tidigare uppskattningar för vår art – och till och med bidrog till vår art. anpassning till hög höjd.
Artikeln, som publicerades online denna månad i tidskriften Trends in Ecology &Evolution , tyder på att en tvärblick på arkeologiska och genetiska bevis ger viktiga ledtrådar för att rekonstruera historien om befolkningen i regionen.
Denisovaner var arkaiska homininer en gång spridda över hela Asien. Efter flera fall av korsning med tidigmoderna människor i regionen, gynnade en av deras hybridiseringar tibetaners överlevnad och bosättning på höga höjder.
Dessa slutsatser är bland fynden som ledde Peiqi Zhang, en doktorand vid UC Davis som har deltagit i utgrävningar av en arkeologisk plats över 15 000 fot (4 600 meter) i Tibet, och Xinjun Zhang, en postdoktor vid UCLA som studerar Denisovan och annat mänskligt DNA , för att ställa frågan:Vad vet vi om hur och när regionen befolkades? Xinjun Zhang tog sin doktorsexamen i genetisk antropologi vid UC Davis 2017. De två forskarna är inte släkt.
De två forskarna genomförde en granskning av bevis på mänsklig spridning och bosättning på den tibetanska platån, och integrerade de arkeologiska och genetiska upptäckterna hittills. "Innan vår artikel saknades en heltäckande granskning som sammanförde båda områdena, särskilt med lika stor vikt," sa Peiqi Zhang.
Fyra yrkesperioder
Arkeologiska undersökningar tyder på fyra stora ockupationsperioder, som börjar med denisovaner för cirka 160 000 år sedan och följs av tre perioder med människor som anlände med början för cirka 40 000 år sedan, 16 000 år sedan och 8 000 år sedan.
"Baserat på arkeologiska bevis vet vi att det finns klyftor mellan dessa ockupationsperioder", sa Peiqi Zhang. "Men det arkeologiska arbetet på den tibetanska platån är mycket begränsat. Det finns fortfarande en möjlighet till kontinuerlig mänsklig ockupation sedan den sena istiden, men vi har inte hittat tillräckligt med data för att bekräfta det."
Denisovans identifierades först 2010, baserat på DNA extraherat från en flickas fingerben som hittades i en grotta i Altaibergen i Sibirien. Hennes DNA bar haplotypen som mycket liknar genen Endothelial Pas1 (EPAS1), som i levande populationer är känd för att förbättra syretransporten i blodet. De flesta moderna tibetaner har en hög frekvens av EPAS1-genen.
2019 identifierades ett käkben från en grotta på den tibetanska platån preliminärt som Denisovan, men det kunde inte fastställas om underkäken bar samma gen. "Vi vet inte om denisovanerna är anpassade till hypoxi på den tibetanska platån vid det här laget," sa Peiqi Zhang.
Lite är känt om denisovanernas biologi och beteende på platån.
Genetiska studier visar att asiater och oceanier (folk i Australien, Nya Zeeland, Melanesien, Mikronesien och Polynesien) ärvde olika mängder Denisovan-DNA, sa Xinjun Zhang.
"Det kan betyda att korsningen ägde rum någonstans i Asien i de förfäders asiater innan den ytterligare uppdelningen av lokala populationer som vi ser idag", sa hon.
Och det hände mer än en gång. "Från de genetiska studierna kan vi upptäcka att alla östasiater, inklusive tibetaner, korsades med två distinkta denisovangrupper, med en av sådana händelser unika för östasiater (och den andra delas med andra sydasiater)", säger Xinjun Zhang.
"Eftersom alla östasiater visar samma mönster, har vi anledning att tro att denna korsningshändelse (den som är unik för östasiater) inträffade någonstans i låglandet istället för på platån."
Zhang och Zhang föreslår två modeller för mänsklig ockupation av den tibetanska platån som ett ramverk för forskare som kan testas genom framtida upptäckter:
I båda modellerna kunde Denovisans ha överfört EPAS1-haplotypen till moderna människor för cirka 46 000 till 48 000 år sedan.
"Huvudfrågan är om de vistas där året runt, vilket skulle innebära att de var biologiskt anpassade till hypoxi", säger Nicolas Zwyns, docent i antropologi vid UC Davis och tidningens övervakande författare. "Eller hamnade de bara där av en slump och drog sig sedan tillbaka till låglandet eller bara försvann?"
Det är oklart när Denisovans dog ut, men vissa studier tyder på att det kan ha varit så sent som för 20 000 år sedan. "Även om vi inte vet om de var anpassade till den höga höjden, kommer överföringen av några av deras gener till oss att vara spelförändringen tusentals år senare för att vår art ska anpassa sig till hypoxi," sa Zwyns. "Det är en fantastisk historia för mig."
Other co-authors are Xiaoling Zhang and Xing Gao, both of the Chinese Academy of Sciences in Beijing, and Emilia Huerta-Sanchez of Brown University in Providence, Rhode Island.