В Денисовой пещере на Алтае добыт бесценный археологический материал, включающий костные остатки четырёх денисовцев, трёх неандертальцев и одного неандертальско-денисовского гибрида. Международному исследовательскому коллективу удалось уточнить датировки находок при помощи оптико-люминесцентного и радиоуглеродного датирования многочисленных проб грунта, костных фрагментов, верхнепалеолитических костяных изделий и частиц угля. Исследование показало, что пещера была обитаема уже около 300 000 лет назад. Надёжные генетические свидетельства присутствия в пещере денисовцев охватывают диапазон от 200 до 50 тысяч лет назад, неандертальцев - от 190 до 100 тысяч лет назад. Следов присутствия в пещере палеолитических сапиенсов пока не найдено. Древнейшие датированные верхнепалеолитические костяные изделия оказались чуть моложе последних денисовцев и соответствуют по своему возрасту (около 45 000 лет назад) сапиенсу из Усть-Ишима (1000 км к северо-западу от Денисовой пещеры). Это оставляет открытым вопрос о создателях алтайского верхнего палеолита. Традиционно верхний палеолит связывают с сапиенсами, но нельзя исключить и возможность параллельного развития высокой культуры у денисовцев.
"Элементы" не раз рассказывали о сенсационных открытиях палеогенетиков, сделанных в течение последних 10 лет на основе археологических материалов из Денисовой пещеры. Пещера приобрела всемирную известность в 2010 году, когда по фрагментам древней ДНК, извлечённым из крохотной косточки (Denisova 3), была описана доселе неизвестная разновидность древних людей - "денисовский человек". В дальнейшем из нескольких других, не менее жалких костных фрагментов и зубов удалось извлечь ДНК ещё трёх денисовцев, трёх неандертальцев и женщины-метиса, чьим отцом был денисовец, а матерью - неандерталка.
Несмотря на невероятно тщательную и кропотливую работу археологов, ведущуюся в пещере уже около 40 лет, с датировками пещерных отложений и сделанных в них находок остаются большие проблемы. Стратиграфия отложений очень сложна, а последовательность слоев местами нарушена. Кое-где материал разных слоев перемешался, в том числе из-за грызунов, рывших там свои норы. При этом не всегда удаётся точно установить, где именно слои перемешались, а где сохранили свою исходную структуру и последовательность. Даже выяснить взаимное соответствие (провести корреляцию) слоёв в трёх частях пещеры - Центральном зале, Восточной и Южной галереях - оказалось нетривиальной задачей.
Прежние попытки определить абсолютный возраст слоёв при помощи термолюминесцентного и магнитостратиграфического методов дали лишь приблизительные и спорные оценки. Сходная ситуация и с оценками возраста, основанными на остатках флоры и фауны, хотя всё это изучено самым детальным образом.
Комплексы каменных и костяных артефактов позволяют подразделить палеолитическую историю пещеры на четыре периода: "ранний средний палеолит", "средний средний палеолит", "начальный верхний палеолит" и "верхний палеолит". Но это тоже не решает проблему датировок, особенно если учесть, что из-за перемешивания слоев верхне- и среднепалеолитические изделия порой обнаруживаются по соседству в одном слое.
Палеогенетики придумали новый метод определения возраста ископаемых остатков людей, основанный на принципе "молекулярных часов" (упрощённо говоря, чем древнее геном, тем меньше в нем отличий от генома шимпанзе). Но этот метод чувствителен к ошибкам секвенирования и принятым допущениям (например, о скорости мутагенеза и о времени разделения предков человека и шимпанзе), и поэтому он тоже даёт лишь приблизительные оценки.
К счастью, методы геохронологии быстро развиваются и совершенствуются. Международный коллектив, в состав которого входят российские исследователи (в том числе археолог А.П. Деревянко, палеонтолог А.К. Агаджанян и их коллеги), а также палеогенетик С. Пэабо и его коллеги и ученики, опубликовали в журнале "Nature" две статьи, посвящённые всестороннему анализу денисовской стратиграфии и уточнению датировок.
Прогресса удалось достичь в основном благодаря новейшим версиям двух методов: радиоуглеродного и оптически стимулируемого люминесентного датирования. Первый метод позволил получить в общей сложности 50 датировок частиц угля и разнообразного костного материала, в том числе трёх человеческих косточек (Denisova 11, 14 и 15) и нескольких верхнепалеолитических костяных изделий. Все датированные радиоуглеродным методом пробы происходят из относительно молодых слоев, поскольку метод неприменим к объектам старше 50 000 лет.
Второй метод, который показывает, как давно крупица кварца или полевого шпата в последний раз побывала на свету, позволил установить возраст для 103 проб из разных слоёв всех трёх отсеков пещеры: 55 проб из Центрального зала, 37 из Восточной галереи (откуда происходит большая часть человеческих костных фрагментов) и 11 из Южной галереи, где серьёзные раскопки начались относительно недавно.
Большое число датированных проб позволило лучше разобраться, в каких местах слои перемешивались, а в каких нет (если возраст проб постепенно растёт с глубиной, то всё в порядке, а если хаотически скачет - скорее всего, целостность слоёв была нарушена). Выяснилось, что перемешивание слоёв имело место далеко не везде. Как правило, это происходило рядом со стенами пещеры.
В итоге удалось составить сводную схему отложений всех трёх отсеков пещеры с более или менее точно датированными границами слоёв.
Полученные результаты показывают, что первые люди, владевшие ранне-среднепалеолитическими каменными технологиями, появились в пещере около 300 000 лет назад (не позднее, чем 287±41 тысяч лет назад). Что это были за люди, точно не известно, но скорее всего денисовцы. Древнейшие генетические следы их присутствия (денисовская ДНК, выделенная из породы) имеют возраст около 200 000 лет. Чуть позже, примерно 190 000 лет назад, появляются первые свидетельства присутствия в пещере неандертальцев (тоже ДНК из грунта). Это говорит о более раннем, чем считалось, появлении неандертальцев в центральной Азии.
Период "среднего среднего палеолита" включает предпоследнее (рисс-вюрмское) межледниковье. В это время, примерно 140–100 тысяч лет назад, в пещере жили (скорее эпизодически, чем постоянно) и денисовцы, и неандертальцы. Они определённо встречались друг с другом и иногда скрещивались, судя по наличию женщины-метиса "Денни" (Denisova 11) и неандертальским примесям в геномах Denisova 3 и отца Денни.
Самые поздние генетические свидетельства присутствия в пещере неандертальцев имеют возраст около 100 000 лет, денисовцев - 50 000 лет. При этом денисовцы, жившие в пещере около 50 000 лет назад, скорее всего, не были последними живыми представителями своего вида. Дело в том, что гибридизация денисовцев с сапиенсами, судя по генетическим данным, происходила несколько позже (между 50 и 31 тысяч лет назад).
Нужно помнить, что как человеческие косточки, так и орудия могли быть после своего захоронения перенесены в другие слои, например, роющими грызунами. В ряде случаев такой перенос представляется весьма вероятным. Например, Denisova 5, судя по геному, должна быть древнее, чем Denisova 11, хотя стратиграфия находок вроде бы говорит об обратном.
Авторы попытались при помощи вероятностного моделирования оценить наиболее вероятный возраст человеческих костных фрагментов на основе всей совокупности имеющихся данных: стратиграфических, оптико-люминесцентных, генетических, радиоуглеродных (последний метод показал, что все кости находятся за пределами области его применимости, то есть не моложе 50 000 лет) и некоторых других: например, для Denisova 11 удалось определить минимальный возраст 67 500 ± 2500 лет методом урановых серий (uranium–thorium dating). Анализ показал, что как минимум две косточки, Denisova 2 и Denisova 11, скорее всего, были перенесены в более глубокие слои после своего захоронения, то есть они моложе тех слоев, в которых найдены.
Один из самых острых вопросов, связанных с хронологией денисовских находок, это вопрос о том, кто же был создателем местных верхнепалеолитических артефактов.
"По умолчанию" принято считать, что верхний палеолит - это сапиенсы. В таком случае переход к "начальному верхнему палеолиту" в Денисовой пещере, скорее всего, отражает приход сапиенсов, вытеснивших местное среднепалеолитическое население - денисовцев (возможно, сначала немного с ними поскрещивавшись).
Однако А.П. Деревянко и его коллеги неоднократно указывали на плавность перехода от среднего к верхнему палеолиту в Южной Сибири (см.: А. Деревянко, М. Шуньков. "Откуда пришёл Homo sapiens?"). По их мнению, смена комплексов артефактов на этом рубеже демонстрирует элементы преемственности, как будто местная верхнепалеолитическая культура "выросла" из местной среднепалеолитической, а не была принесена какими-то пришельцами. В таком случае логичнее предположить, что создателями местного верхнего палеолита были денисовцы. С этим согласуется и тот факт, что в Денисовой пещере до сих пор не удалось обнаружить ДНК палеолитических сапиенсов, да и во всём Алтайском регионе нет свидетельств присутствия столь древних представителей нашего вида.
О чём же говорят новые датировки? К сожалению, однозначного ответа они не дали. С одной стороны, две денисовские косточки, Denisova 3 и 4, происходят из слоёв "начального верхнего палеолита". Однако вся совокупность данных указывает на то, что их возраст вряд ли меньше 50 000 лет. При этом самые древние костяные верхнепалеолитические изделия, которые удалось датировать радиоуглеродным методом, имеют более молодой возраст (это два костяных остроконечника возрастом 42,6–48,1 и 41,6–45,7 тысяч лет и подвески из лосиных и оленьих зубов возрастом примерно 40–45 тысяч лет). Это, конечно, очень древние верхнепалеолитические изделия, даже рекордно древние для Северной Евразии. Но их возраст всё-таки не пересекается с установленным интервалом присутствия в пещере денисовцев. Поэтому не исключено, что их изготовили сапиенсы, чьих останков пока не удалось найти. Сапиенсы в те времена уже бродили по центральноазиатским просторам, о чём свидетельствует кость из Усть-Ишима (примерно в 1000 км к северо-западу от Денисовой пещеры). Возраст этой кости (45 000 лет) совпадает с возрастом древнейших верхнепалеолитических изделий из Денисовой пещеры.
Авторы сообщают, что в настоящее время идёт изучение ДНК из крохотной косточки Denisova 16 из "молодого" верхнепалеолитического слоя 9.1 Центрального зала. Если ДНК окажется денисовской, это будет сильным аргументом в пользу "денисовского верхнего палеолита". Хотя для радиоуглеродного анализа эта косточка, как отмечают авторы, слишком мала. А из самой молодой (судя по данным радиоуглеродного анализа) косточки Denisova 14 не удалось пока выделить ДНК, так что не известно, какому виду людей она принадлежала.
Так или иначе, сегодня многие антропологи скорее поставили бы на то, что создателями верхнепалеолитических артефактов Денисовой пещеры были всё же пришлые сапиенсы. В конце концов, если бы денисовцам удалось самим создать столь высокую культуру, они бы вряд ли исчезли вот так, почти бесследно, оставив на память о себе лишь небольшую генетическую примесь в геномах папуасов и восточноазиатов. Будем надеяться, что дальнейшие исследования, идущие полным ходом, скоро поставят точку в этом спорном вопросе.
Источники:
Автор: Александр Марков
Источник: Элементы