https://frosthead.com

DNA 12 000-aastasest luustikust aitab vastata küsimusele: kes olid esimesed ameeriklased?

Umbes 12 000 aastat tagasi tegi üks teismeline tüdruk jalutuskäigu praeguses Yucatani poolsaares ja kukkus 190 jala sügavasse auku, murdes vaagna ja tappes tõenäoliselt silmapilkselt. Aja jooksul muutus kaev - keeruka lubjakivikoobaste süsteemi osa - vesiseks hauaks, kui viimane jääaeg lõppes, liustikud sulasid ja merepinnad tõusid.

Seotud sisu

  • Esimeste ameeriklaste DNA-otsing seob Amazoni rühmi põlisameeriklastega
  • Iidsed rändemustrid Põhja-Ameerikasse on tänapäeval räägitavates keeltes peidetud
  • Millal inimesed tulid Ameerikasse?
  • Clovis polnud esimesed ameeriklased

2007. aastal juhtusid koopa sukeldujad tema silmapaistvalt säilinud jäänuste järgi, mis moodustavad Uue Maailma vanima, täieliku ja geneetiliselt puutumatu inimese luustiku. Tema luud hoiavad ajakirjas Science avaldatud uue uurimistöö kohaselt võtmetähtsusega küsimust, mis on teadlasi juba pikka aega vaevanud: kes olid esimesed ameeriklased?

Valitsevad ideed osutavad kõigile põlisameeriklastele, kes põlvnevad põlistest siberlastest, kes liikusid 26 000–18 000 aastat tagasi Aasia ja Põhja-Ameerika vahelise Beringia maismaasilla kaudu. Mida aeg edasi, seda enam mõtlemine läks, levisid need inimesed lõunasse ja tõid kaasa põliselanike asurkonnad, millega Euroopa asunikud sajandeid tagasi kokku puutusid.

Naia kolju Naia kolju Hoyo Negro põrandal, nagu see ilmus 2011. aasta detsembris, olles veerenud peaaegu püstisesse asendisse. (Foto: Roberto Chavez Arce)

Kuid selles peitub mõistatus: "Kaasaegsed põliselanikud sarnanevad väga täpselt Hiina, Korea ja Jaapani inimestega ... aga vanimad Ameerika luustikud seda ei tee, " ütleb arheoloog ja paleontoloog James Chatters, uuringu juhtiv autor ja Applied Paleoscience'i omanik. teaduskonsultatsiooniteenus, mis asub Bothellis, Washingtonis.

Seni avastatud vähesel arvul varajase Ameerika isendeid on väiksemate ja lühemate nägudega ning pikemate ja kitsamate koljudega kui hilisematel põlisameeriklastel, meenutades lähemalt Aafrika, Austraalia ja Vaikse ookeani lõunaosa tänapäevaseid inimesi. "See on viinud spekulatsioonini, et võib-olla tulid esimesed ameeriklased ja põliselanikud erinevatest kodumaalt, " jätkab Chatters, "või rändasid nad Aasiast evolutsiooni erinevatel etappidel."

Selle spekulatsiooni lahendamiseks peaks aitama äsja avastatud luukere, mille Naja nimetasid teda avastanud sukeldujad pärast kreeka veest. Ehkki tema kolju on teiste varase ameeriklaste kujuga, jagab ta DNA järjestust mõne kaasaegse põliselanikuga. Teisisõnu, ta on tõenäoliselt geneetiline vanatädi põlisrahvastele, keda praegu Ameerikas leidub.

kaart Uued geneetilised tõendid kinnitavad hüpoteesi, et ameeriklaste esimesed inimesed tulid kõik Kirde-Aasiast, ületades Beringia-nimelise maisilla. Kui meretase pärast viimast jääaega tõusis, kadus maismaasild. (Julie McMahon)

Nendele leidudele jõudmiseks pidid teadlased kõigepealt lõplikult kindlaks määrama Naia vanuse.

See aitas kaasa koopa leidmisele - Sac Atuni koobasüsteemi sukeldatud kambrisse Hoyo Negro (hispaania keeles „must auk“), kuhu pääsevad ainult sukeldujad, ronides lähedalasuvas kraanikaussi 30-jalgadel redelitel, ujudes mööda 200-jalast tunnelit, tehes seejärel 100-jalase tilgakese - see oli täis saberhammastega tiigrite fossiile, hiiglaslikke maapinnalähedasi koopakarusid ja isegi elevandilaadset olendit, mida nimetatakse gomphothere'iks. Viimati kõndisid need olendid Maal tuhandeid aastaid tagasi viimase jääaja jooksul.

Kuid teadlastel oli vaja saada täpsem. Nii et nad vaatasid põhjalikult piirkondlikke merepinna andmeid, et saada minimaalne vanus, mille jooksul koobas oli täidetud mereveega. Nende analüüs näitas, et ala, mis on nüüd 130 jalga merepinnast allpool, oleks olnud uputatud 9 700–10 200 aastat tagasi. Seega pidi Naia enne seda koopasse olema kukkunud.

Erinevalt varasemate ameeriklaste eelmistest skelettidest olid Naial ka hambad. Pennsylvania osariigi ülikooli arheoloogiaprofessori kaasautori Douglas Kennetti juhtimisel on teadlased raadiosüsiniku poolt dateerinud oma hambaemaili 12 900 aastat tagasi.

Naia kokkupuude mereveega lubjakivikoobastes oli tema luud siiski mineraliseerinud. "Kahjuks ei saa välistada, et hambaemail on koopa süsteemi sekundaarsete karbonaatidega saastunud, " selgitab Kennett.

Hambaemail sisaldab ka teatud koguses uraani ja tooriumi, radioaktiivseid mineraale, mis lagunevad teadaoleva kiirusega. Kuid nende analüüside tulemused, kuigi nad osutasid, et säilmed olid vähemalt 12 000 aastat vanad, olid samuti ebaselged.

Kuid teadlased märkasid luude enda kohta midagi huvitavat: neid märgati rosetti välja nägevate mineraalide leiukohtadega. Enne koopa uputamist tekitas koopa katuselt tilkuv vesi mineraaludu, mis luudelt kudedena kuivas.

"Kuna õisikud kasvasid inimese luudes, teadsime, et nende tutvumine annab meile luudele vanuse alampiiri, " selgitab New Mexico ülikooli maa- ja planeediteaduste osakonna teadur Victor Polyak. "Ja jällegi, arvestades, et Hoyo Negro kaev oli Naia teele minnes põhja kuiv, pidid floretid olema kasvanud tema surmaaja ja 10 000 aasta taguse perioodi vahel, kui kaevu põhi oli tõusmise tõttu riimvee all. merepinnast. Seetõttu näitasid vanimad floretitükid vanimat vanust. "

Nende õitsengude analüüs oli kooskõlas teiste lugemistega - Naia langes koopasse mitte varem kui 12 000 aastat tagasi.

Naia parempoolne ülemine ülaosa Naia parempoolne ülemine ülaosa, mida kasutati nii radiosüsiniku dateerimiseks kui ka DNA eraldamiseks. Hamba käes on Washingtoni Riikliku Ülikooli iidne geneetikaekspert Brian Kemp, kes juhtis luustiku geneetilisi uuringuid. (Foto James Chatters)

Naia hammastel oli veel üks roll: kui vanus oli kindlaks tehtud, püüdsid teadlased tema DNA oma molaaridest ekstraheerida. "Proovisime DNA ekstraheerimist väljastpoolt, mõned fragmendid võivad alles jääda, " ütleb Chatters. "Olin šokeeritud, kui me tegelikult puutumata DNA saime."

Teadlased keskendusid mitokondriaalsele DNA-le (mtDNA), mida geneetikud kasutavad populatsioonide seotuse uurimiseks. mtDNA on rikkalikum kui raku tuumas leitav DNA, seega on seda lihtsam uurida. Teadlased keskendusid eriti haplotüüpidele, mis on geenijärjestused, mis muteeruvad aeglasemalt kui ülejäänud mtDNA.

Nende analüüs näitas, et Naia mtDNA sisaldab haplotüüpi, mis esineb tänapäeva põlisameeriklastel ja on ainult Ameerikas; teadlaste arvates arenes see Beringias.

"Suutsime tema geneetilist päritolu suure täpsusega tuvastada, " ütleb Illinoisi ülikooli antropoloogiaprofessor Ripan Malhi. Malhi labor oli üks kolmest, mis analüüsis Naia mtDNA-d; kõik kolm analüüsi andsid samu tulemusi. "See näitab et elavad põlisameeriklased ja need iidsed tüdruku jäänused, keda me analüüsisime, pärinesid samast päritolurühmast ameeriklaste esialgse rahvastiku loomise ajal. "

Naia tõestab, et ränded Beringiast viisid selle Mehhiko lõunaossa. Miks Naia kolju nii palju erineb tänapäevastest põlisameeriklastest, on Austini Texase ülikooli antropoloogiaprofessori kaasautori Deborah Bolnicki seletus järgmine: „Paleoameriklaste ja põlisameeriklaste füüsilised erinevused tulenevad tänapäeval tõenäoliselt muutustest mis toimus Beringias ja Ameerikas viimase 9000 aasta jooksul. ”Bolnicki labor oli üks kolmest, mis kinnitas mtDNA leide.

Naia uuringud - nimelt asjaolu, et ta on tänapäevaste põlisameeriklaste geneetiline eelkäija - tekitab irooniliselt huvitavaid küsimusi selle kohta, kas teadlastel on võimalik pääseda ligi ja kaevata veel varase ameeriklase säilmeid.

Näiteks vestlejad - kes avastasid 1996. aastal ~ 9000-aastase Kennewicki mehe teadusliku tähtsuse - ei suutnud neid jäänuseid täiendavalt analüüsida tänu kohalikele hõimudele, kes väitsid, et surnukeha on põliselanike hauade kaitse ja kodumaale tagasitoomise seaduse (NAGPRA) kohaselt esivanem. ), mis võeti vastu 1990. aastal. 2004. aastal jättis 9. ringkonna apellatsioonikohus siiski varasema otsuse jõusse, milles otsustati, et säilmeid ei saa NAGPRA seaduste kohaselt pidada põliselanikeks ja surnukeha uurimist jätkati.

Naia avastus võib tulevikus avada ukse rohkem seaduslikele võitlustele. Kuid Chatters lükkab selle idee tagasi, märkides, et praeguses uuringus “Me ei vaata siin tingimata esivanemate-järeltulijate suhet. Me vaatame lihtsalt ühist pärandit. ”

Vahepeal sukelduge koos projekti koopauurijatega Hoyo Negro koos Mehhiko valitsuse Riikliku Antropoloogia ja Ajaloo Instituudi abiga ja National Geographic Society toetusel:

Teismelise tüdruku 12 000-aastane skelett leiti Yucatani poolsaare veealusest koobasüsteemist Hoyo Negro.
DNA 12 000-aastasest luustikust aitab vastata küsimusele: kes olid esimesed ameeriklased?