https://frosthead.com

Το αρχαίο DNA θα μπορούσε να ξεδιπλώσει το μυστήριο της προϊστορικής ευρωπαϊκής μετανάστευσης

Ας το παραδεχτούμε: Ακόμη και με τις σύγχρονες ανέσεις των U-Hauls και των κουτιών από χαρτόνι, η κίνηση είναι ένας πόνος. Για τους νεολιθικούς ανθρώπους που ζούσαν στην Ευρώπη πριν από 5.000 χρόνια, τα εμπόδια-πεντανόστιμα αρπακτικά, η έλλειψη μεταφοράς, η αδιαμφισβήτητη - πρέπει να φάνηκαν ανυπέρβλητα. "Βαθιά στο παρελθόν, μερικοί άνθρωποι θα μπορούσαν να έχουν μεταφέρει εκατοντάδες χιλιόμετρα, σίγουρα, αλλά οι περισσότεροι άνθρωποι εκείνη την εποχή δεν θα είχαν", λέει ο Chris Tyler-Smith, ερευνητής γενετικής στο Ινστιτούτο Sanger της Αγγλίας.

σχετικό περιεχόμενο

  • Τάφος 3.600 ετών που βρέθηκε δίπλα στο Ανάκτορο Canaanite μπορεί να περιέχει υπόλοιπα βασιλικής οικογένειας
  • Το αρχαίο DNA βοηθά τους επιστήμονες να ρίξουν φως στο πώς οι Αρχαίοι Αφρικανοί κινήθηκαν και μίλησαν

Ωστόσο, η νέα έρευνα που βασίζεται σε μια νέα τεχνική χαρτογράφησης υποδηλώνει διαφορετικά. Συνδυάζοντας τα γενετικά δεδομένα με την αρχαιολογία, οι ερευνητές ανέλυσαν το DNA περισσότερων από 300 αρχαίων Ευρασιατών και Εγγενών από την Ανατολή για να διαπιστώσουν ότι αυτοί οι άνθρωποι μπορεί να έχουν περάσει με εκπληκτικό τρόπο. Βρήκαν ότι 50 τοις εκατό των αρχαίων σκελετών ήταν σε τάφους πάνω από 100 μίλια από τον τόπο καταγωγής τους, το 30 τοις εκατό ήταν μέχρι 620 μίλια μακριά, και οι υπόλοιποι άνθρωποι είχαν περάσει μέχρι 1.900 μίλια από τα σπίτια τους.

"Αυτή είναι η πρώτη φορά που κάποιος μπορεί ποτέ να κάνει κάτι τέτοιο", λέει ο Eran Elhaik, ένας από τους πρωτοπόρους της νέας τεχνικής και γενετιστής στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ. "Ήμασταν σε θέση να δούμε την εμφάνιση της γεωργίας, και οι πληθυσμοί κινούνται επειδή εξαντλήθηκαν τη γη, και έπειτα τα συστήματα άρδευσης. Ο Elhaik και η ομάδα του παρουσίασαν τα προκαταρκτικά ευρήματά τους τον περασμένο μήνα στο συνέδριο της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Ανθρώπινης Γενετικής.

Οι αρχαιολόγοι και οι γενετιστές σκέφτηκαν επίσης πώς και πού μετανάστευσαν οι άνθρωποι σε ολόκληρη την Ευρώπη. Με βάση τα σκελετικά υπολείμματα, πιστεύουν ότι η Ευρώπη κατοικείται από σύγχρονους ανθρώπους περίπου 45.000 χρόνια πριν, καθώς οι ανθρωπογενείς μετακινήθηκαν από την Αφρική και σε άλλα μέρη του κόσμου. Η Ευρώπη ήταν τότε σε μεγάλο βαθμό αποπληθωρισμένη όταν η πιο πρόσφατη εποχή των παγετώνων κράτησε περίπου 25.000 χρόνια πριν, εκτός από κάποιες αδιάλλακτες αναρτήσεις που βρήκαν καταστροφικές συνθήκες στη νότια Ευρώπη.

"Οι αρχαιολόγοι έχουν από καιρό υποθέσει ότι η Ευρώπη αποικίστηκε από διαδοχικά κύματα κυνηγών-συλλεκτών, βασισμένων σε σαφείς διαφορές σε εργαλεία πέτρας και στολίδια οστών και κελύφους που ανακτώνται από τοποθεσίες στην Ευρώπη και τη Μέση Ανατολή", γράφει ο Ewen Callaway για τη Φύση .

Αλλά μόνο πρόσφατα οι αρχαιολόγοι μπόρεσαν να συγκρίνουν τα υλικά στοιχεία τους με την ιστορία που λέει η γενετική. Με τις πρόσφατες εξελίξεις στην ανάλυση του αρχαίου DNA, αρχίζουμε να έχουμε μια πολύ σαφέστερη και πιο περίπλοκη εικόνα για αυτούς τους ανθρώπους και για τη ζωή τους.

...

Το DNA είναι γνωστό ευαίσθητο. Μπορεί μόνο να επιβιώσει άθικτα κάτω από ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες, και προτιμά τα κρύα μέρη. Στα ανθρώπινα δείγματα, το καλύτερο μέρος για να το βρούμε είναι το πετρώδες οστό στο κρανίο, κοντά στο αυτί. Αλλά ακόμα κι αν έχετε πάρει τα χέρια σας σε κάποιο χρήσιμο DNA, εξόρυξη για χρήσιμες πληροφορίες έρχεται με μια σειρά από εμπόδια.

Η εξαγωγή του αρχαίου DNA και η αλληλούχιση του με τις τεχνικές επόμενης γενεάς οδηγεί σε μια συνεισφορά πληροφοριών. Το DNA δεν είναι μόνο από τον αρχαίο άνθρωπο - είναι επίσης από το περιβάλλον και ίσως από τη μόλυνση που εισάγουν οι σύγχρονοι ερευνητές. Για να ταξινομήσετε αυτή την αλληλεπίδραση, οι ερευνητές βασίζονται στη βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών για να εντοπίσουν μια μεμονωμένη ακολουθία μιτοχονδριακού DNA (η παρουσία περισσότερων από ένα υποδηλώνει μόλυνση) και να επισημάνει τα πρότυπα υποβάθμισης που σηματοδοτούν το ανθρώπινο DNA.

Αλλά μόλις αυτά τα αποσπάσματα του ανθρώπινου DNA έχουν απομακρυνθεί από το χάος, μπορούν να ανοίξουν έναν κόσμο ανακαλύψεων. Μπορούμε να μάθουμε για τα πάντα από ό, τι αρχαίοι άνθρωποι όπως ο Ötzi η μούμια πάγου έφαγαν και φορούσαν, πόσο συχνά οι Νεάντερταλ και οι άνθρωποι γέννησαν. «Νομίζω ότι είναι μία από τις πιο συναρπαστικές εξελίξεις στην επιστήμη τις τελευταίες δεκαετίες», λέει ο Tyler-Smith. "Οι άνθρωποι το έχουν συγκρίνει με την ανάπτυξη ραδιοανθράκων που χρονολογείται στα μέσα του 20ου αιώνα όσον αφορά τον αντίκτυπό του."

Ο Elhaik επεκτείνει τις πληροφορίες που μπορούν να εξαχθούν από το αρχαίο DNA χρησιμοποιώντας μια τεχνική που πρωτοστάτησε με τους ζωντανούς ανθρώπους, που ονομάζεται γεωγραφική δομή πληθυσμού ή GPS. Αυτή η τεχνική βασίζεται σε σύνολα δεδομένων που συγκρίνουν μοναδικούς νουκλεοτιδικούς πολυμορφισμούς-διαφορές στα νουκλεοτίδια ϋΝΑ που δρουν ως βιολογικοί δείκτες μεταξύ των ατόμων. Η μέθοδος GPS χρησιμοποιεί τα SNP (pronounced "snips") των πληθυσμών που βρίσκονται σε ένα μέρος για πολλαπλές γενιές, έπειτα σε αντίθεση με τις ομάδες που ζουν πιο μακριά.

"Δεν είχαμε απλά να χάσουμε ένα δροσερό αρκτικόλεξο, λειτουργεί πραγματικά σαν πλοήγηση GPS", λέει ο Elhaik. "Αντί για δορυφόρους χρησιμοποιούμε πληθυσμούς που είναι πολύ καλά εντοπισμένοι στις περιοχές τους".

Σε μια μελέτη 2014 στο Nature Communications, ο Elhaik και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν τη μέθοδο GPS σε περισσότερους από 600 ανθρώπους σε όλο τον κόσμο και μπόρεσαν να αντιστοιχίσουν σωστά το 83% αυτών των ατόμων στη χώρα καταγωγής τους. Όταν εφαρμόστηκε η ίδια τεχνική σε 200 χωρικούς της Σαρδηνίας, το ένα τέταρτο αυτών τοποθετήθηκε στα χωριά τους και η πλειοψηφία των ανθρώπων τοποθετήθηκαν σε απόσταση 50 χιλιομέτρων από τα σπίτια τους.

Η ίδια τεχνική είναι στο παιχνίδι στη νέα τους έρευνα. "Χρησιμοποιήσαμε το αρχαίο DNA που εξάγεται από υπολείμματα σκελετού από το 12000 π.Χ. έως το 500 μ.Χ.", λέει ο Elhaik. "Το DNA μπαίνει και οι συντεταγμένες βγαίνουν" - αν και προσθέτει ότι το μέγεθος του δείγματος είναι πολύ μικρότερο για τα αρχαία άτομα, κενά σε ολόκληρη την ήπειρο. Σκεφτείτε το ως GPS για τους μακροχρόνιους νεκρούς.

"Εάν έχετε ίσως 20 ή 30 άτομα που προέρχονται από τον ίδιο πληθυσμό, τότε υπάρχουν επιπλέον πληροφορίες που μπορείτε να λάβετε", λέει ο Tyler-Smith, ο οποίος δεν εμπλέκεται στην έρευνα GPS. Αλλά, προσθέτει, "οι μεγαλύτεροι αριθμοί είναι πάντα καλύτεροι".

...

Αλλά οι γενετιστές και οι αρχαιολόγοι δεν συμφωνούν πάντα για τα καλύτερα σημεία της προϊστορίας. Για τον Marc Vander Linden, καθηγητή αρχαιολογίας στο University College του Λονδίνου, χρησιμοποιώντας τόσο μικρά μεγέθη δειγμάτων για να αντλήσει μεγάλα συμπεράσματα, είναι προβληματική.

"Οι γενετιστές πρότειναν ευρείας κλίμακας διαδικασίες με βάση περιορισμένα, χωρικά συσσωματωμένα δείγματα και στη συνέχεια -αυτοποίησαν γενικευμένα αυτά τα αποτελέσματα για το σύνολο των αντίστοιχων αρχαιολογικών πολιτισμών", δήλωσε η Linden μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. "Και οι δύο αρχαιολόγοι και οι γενετιστές πρέπει να συνειδητοποιήσουν πλήρως και να θεωρήσουν ότι τα γονίδια και η υλική κουλτούρα δεν λειτουργούν στις ίδιες σφαίρες δράσης, ούτε αναπτύσσονται στις ίδιες χωρικές και χρονικές κλίμακες".

Η Linden συμφωνεί ότι το έργο των γενετιστών στο αρχαίο DNA έχει φέρει επανάσταση στον τομέα και άνοιξε νέες οδούς διερεύνησης. "Η έρευνα του αρχαίου DNA, παράλληλα με άλλα είδη δεδομένων, υπογραμμίζει ότι η ιστορία του πληθυσμού της προϊστορικής Ευρώπης ήταν σε συνεχή ροή και χαρακτηρίστηκε από πολλά επεισόδια τόσο επέκτασης όσο και απόσυρσης".

Αν η τεχνική του Elhaik βυθιστεί, θα μπορούσε να απαντήσει σε ερωτήματα που αφορούν την ανθρώπινη μετανάστευση - για παράδειγμα, πώς ήλθε η γεωργία στην περιοχή. Οι αρχαιολόγοι έχουν συζητήσει εδώ και δεκαετίες εάν μεταδόθηκαν από την ανθρώπινη μετανάστευση ή από την κίνηση της ίδιας της ιδέας. Μέρος της συζήτησης ρυθμίστηκε πρόσφατα από τη γενετική, με τους ερευνητές να βλέπουν το κίνημα των αγροτικών κοινοτήτων από την περιοχή της Ανατολής προς τις ομάδες κυνηγών-συλλεκτών στην Ευρώπη. Ο Elhaik πιστεύει ότι η έρευνα της ομάδας του θα διευκρινίσει περαιτέρω την ερώτηση αυτή και θα δείξει πιο ακριβείς κινήσεις πολλών ομάδων ανθρώπων.

Για τον Τάιλερ-Σμιθ, αυτός ο τύπος αυξημένης ανάλυσης στα γενικά περιγράμματα του παρελθόντος είναι το μέλλον του πεδίου. Θα ήθελε επίσης να δουν περισσότερα δείγματα από άλλα μέρη του κόσμου-τις πιο ζεστές, ξηραντικές περιοχές όπως η Αφρική και η νότια Ευρώπη όπου είναι δύσκολο να βρεθεί το αρχαίο DNA ακόμα άθικτο λόγω των περιβαλλοντικών συνθηκών. Προς το παρόν, ωστόσο, η εξάπλωση της ευρωπαϊκής μετανάστευσης μας βοηθά να κατανοήσουμε την ανθρώπινη καταγωγή - και το γεγονός ότι είμαστε όλοι μεταλλαγμένοι.

"Δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα όπως ένας ευρωπαϊκός πληθυσμός που έχει περάσει για 40.000 χρόνια", λέει ο Tyler-Smith. «Η ανάμειξη συνεχίζεται καθ 'όλη την προϊστορία και νομίζω ότι θα δούμε ότι σε κάθε μέρος του κόσμου, όπως ερχόμαστε να το μελετήσουμε σε αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας».

Το αρχαίο DNA θα μπορούσε να ξεδιπλώσει το μυστήριο της προϊστορικής ευρωπαϊκής μετανάστευσης