https://frosthead.com

Iidne DNA võib lahti seletada eelajaloolise Euroopa rände saladuse

Vaadakem tõele näkku: isegi U-Haulide ja pappkarpide kaasaegsete mugavuste puhul on kolimine valu. Neoliitikumite jaoks, kes elasid Euroopas 5000 aastat tagasi, pidid takistused - röövloomade rändlemine, transpordi puudumine, andestamatud - tunduma ületamatud. "Varem võis mõni inimene sügaval minekul sadu kilomeetreid kindlasti liikuda, kuid enamikul sel ajal seda poleks olnud, " ütleb Inglismaa Sangeri instituudi inimgeneetika uurija Chris Tyler-Smith.

Seotud sisu

  • Kaananlaste palee kõrval leitud 3600-aastane hauaplats võib sisaldada kuningliku perekonna säilmeid
  • Iidne DNA aitab teadlastel valgustada, kuidas iidsed aafriklased liikusid ja miksisid

Uuel kaardistamistehnikal põhinevad uuringud viitavad aga teisiti. Kombineerides geneetilisi andmeid arheoloogiaga, analüüsisid teadlased enam kui 300 iidse Euraasia ja Lähis-Ida eurooplase DNA-d, et leida, et need inimesed võisid üllatavalt kaugele ringi liikuda. Nad leidsid, et 50 protsenti iidsetest luustikest paiknes haudades rohkem kui 100 miili kaugusel nende päritolukohast, 30 protsenti haudadest oli kuni 620 miili kaugusel ja ülejäänud inimesed olid umbes 1900 miili kaugusel oma kodust ringi liikunud.

"See on esimene kord, kui keegi on kunagi midagi sellist teha saanud, " ütleb Eran Elhaik, kes on uue tehnika üks teerajajaid ja geneetik Sheffieldi ülikoolis. „Me nägime põllumajanduse tekkimist ja elanikkonna liikumist, sest nad ammendasid maa ja seejärel niisutussüsteemid. Kuna populatsioonid liikusid, asendasid nad kõik jahimehed-kogujad. ”Elhaik ja tema meeskond tutvustasid eelmisel kuul Euroopa inimgeneetika seltsi konverentsil oma esialgseid järeldusi.

Nii arheoloogid kui ka geneetikud on spekuleerinud, kuidas ja kuhu inimesed kogu Euroopas rändasid. Skeletijäänuste põhjal usuvad nad, et kaasaegsed inimesed asustasid Euroopa umbes 45 000 aastat tagasi, kui homiinid kolisid Aafrikast ja mujale maailma. Siis, kui viimane jääaeg valitses umbes 25 000 aastat tagasi, oli Euroopa elanikkond suuresti elanikkonnast, välja arvatud mõned jumalakartmatud talupidajad, kes leidsid Lõuna-Euroopas elavaid olusid.

"Arheoloogid on pikka aega hüpoteesinud, et Euroopat koloniseerisid jahimeeste-kogujate järjestikused lained, mis põhinesid selgetel erinevustel kivistööriistade ning luu- ja koorekaunistuste kaunistustes, mis on taastatud kogu Euroopas ja Lähis-Idas, " kirjutab Ewen Callaway for Nature .

Kuid alles hiljuti suutsid arheoloogid võrrelda oma materiaalseid andmeid geneetika jutustatud looga. Viimaste edusammudega iidse DNA analüüsimisel saame nende inimeste ja nende elude kohta palju selgema ja keerukama pildi.

DNA on kurikuulsalt delikaatne. Ta suudab puutumatuna ellu jääda ainult teatud keskkonnatingimustes ja eelistab külmasid kohti. Inimproovides on parim koht selle leidmiseks kolju lähedal kõrva lähedal asuv petroosne luu. Kuid isegi kui olete mõne kasutatava DNA-le käed külge pannud, kaasneb selle kasuliku teabe kaevandamisega rida takistusi.

Muistse DNA ekstraheerimine ja selle järjestamine järgmise põlvkonna tehnikatega annab tulemuseks teabe hodgepodge'i. DNA ei pärine ainult iidsest inimesest - see on pärit ka ümbritsevast keskkonnast ja võib-olla ka tänapäevaste teadlaste sisse viidud saastumisest. Selle sasipuntra kaudu sorteerimiseks loodavad teadlased arvutitoetusele, et tuvastada üks mitokondriaalne DNA järjestus (kui saastumist näitab rohkem kui üks) ja valida inimese DNA-st märku andvaid halvenemisharjumusi.

Kuid kui need inimese DNA lõigud on jama alt lahti võetud, võivad nad avada avastuste maailma. Saame õppida kõigest, alates iidsetest inimestest, nagu Ötzi, mida jäämuumia sõi ja kandis, kuni neandertallaste ja inimeste raviprotseduurideni. "Ma arvan, et see on teaduse üks põnevamaid arenguid viimastel aastakümnetel, " ütleb Tyler-Smith. "Inimesed on selle mõju võrrelnud 20. sajandi keskel pärineva radiosüsiniku arenguga."

Elhaik on laiendanud teavet, mida on võimalik iidsest DNA-st ekstraheerida, kasutades tehnikat, mille ta oli elusate inimestega teed alustanud, ehk geograafiline rahvastiku struktuur ehk GPS. See tehnika tugineb andmekogumitele, mis võrdlevad üksikute nukleotiidide polümorfisme - erinevusi DNA nukleotiidides, mis toimivad indiviidide bioloogiliste markeritena. GPS-meetod kasutab SNP-sid (hääldatakse “katkendeid”) elanikkonnast, kes on olnud ühes kohas mitu põlvkonda, seejärel kontrasteerib seda kaugemal elavate rühmadega.

"Me ei hakanud lihtsalt lahedat lühendit häkkima, see toimib tõesti nagu GPS-navigeerimine, " räägib Elhaik. "Satelliitide asemel kasutame populatsioone, mis on nende piirkondadesse väga hästi lokaliseeritud."

2014. aastal ajakirjas Nature Communications läbiviidud uuringus rakendasid Elhaik ja tema kolleegid GPS-meetodit enam kui 600 inimesele kogu maailmas ja suutsid õigesti määrata 83 protsenti nendest isikutest oma päritoluriiki. Kui sama tehnikat rakendati 200 Sardiinia külaelaniku suhtes, paigutati neljandik neist oma küladesse ja suurem osa inimesi 50 kilomeetri kaugusele kodudest.

Sama tehnikat mängitakse ka nende uues uurimistöös. "Me kasutasime luustiku jäänustest ekstraheeritud iidset DNA-d, mis olid pärit aastast 12000 eKr kuni 500 pKr, " ütleb Elhaik. "DNA läheb sisse ja koordinaadid tulevad välja" - ehkki ta lisab, et iidsete isendite jaoks on valimi suurus palju väiksem, seega on neid palju rohkem lüngad kogu mandril. Mõelge sellele kui kaua surnute GPS-ile.

"Kui teil on võib-olla 20 või 30 inimest, kes pärinevad samast elanikkonnast, võite saada lisateavet, " ütleb Tyler-Smith, kes pole GPS-i uurimisega seotud. Kuid lisab ta, "suuremad numbrid on alati paremad."

Kuid geneetikud ja arheoloogid ei ole alati nõus muinasaja peenemates punktides. Londoni ülikooli kolledži arheoloogiaprofessori Marc Vander Lindeni jaoks on nii väikeste valimite kasutamine suurte järelduste tegemiseks problemaatiline.

"Geneetikud on soovitanud laiaulatuslikke protsesse piiratud, ruumiliselt koondunud proovide põhjal ja üldistanud siis - valesti - need tulemused kogu vastava arheoloogilise kultuuri kohta, " ütles Linden meilisõnumis. "Nii arheoloogid kui ka geneetikud peavad täielikult aru saama ja arvestama sellega, et geenid ja materiaalne kultuur ei tööta samades tegevusvaldkondades ega ka samadel ruumilistel ja ajalistel skaaladel."

Linden nõustub, et geneetikute töö iidses DNA-s on valdkonna revolutsiooniliselt muutnud ja avanud uusi uurimisvõimalusi. "Muistsed DNA-uuringud osutavad muude tüüpi andmete kõrval asjaolule, et eelajaloolise Euroopa rahvastiku ajalugu oli pidevas muutumises ja seda iseloomustasid arvukad episoodid nii laienemisest kui ka tagasitõmbumisest."

Kui Elhaiku tehnika laheneb, võib see vastata ahistavatele küsimustele inimeste rände kohta - näiteks kuidas põllumajandus piirkonda jõudis. Arheoloogid on aastakümneid arutanud, kas seda kandis edasi inimeste ränne või idee enda liikumine. Osa arutelust on hiljuti lahendatud geneetika abil. Teadlased nägid põllumajandusega tegelevate kogukondade liikumist Lähis-Idast Euroopas jahimeeste-kogujate rühmadesse. Elhaik arvab, et tema grupi uuringud selgitavad seda küsimust veelgi ja näitavad mitme inimrühma täpsemaid liikumisi.

Tyler-Smithi jaoks on sedalaadi suurenenud eraldusvõime mineviku üldises plaanis valdkonna tulevik. Samuti sooviks ta näha rohkem proove mujalt maailmast - kuumematest, kuivamatest piirkondadest nagu Aafrika ja Lõuna-Euroopa, kus keskkonnatingimuste tõttu on endiselt raskem leida iidset DNA-d. Praegu aitab Euroopa rände lahtimõtestamine siiski iseennast inimpärimuse mõistmisele ja sellele, et me kõik oleme mutid.

"Pole olemas sellist asja, nagu Euroopa elanikkond, kes on elanud juba 40 000 aastat, " ütleb Tyler-Smith. "Segamine on kestnud kogu eelajaloo vältel ja ma arvan, et näeme seda igas maailmajaos, kui tuleme seda seda detailsust uurima."

Iidne DNA võib lahti seletada eelajaloolise Euroopa rände saladuse