https://frosthead.com

Starověká DNA by mohla odhalit tajemství prehistorické evropské migrace

Přiznejme si to: I s moderním komfortem U-Haulsů a lepenkových krabic je pohybování bolestí. U neolitických lidí žijících v Evropě před 5 000 lety se musely překážky - dravci v roamingu, nedostatek dopravy, neodpuštění - zdát nepřekonatelné. "Hluboko v minulosti se pár lidí mohlo určitě pohnout stovkami kilometrů, ale většina lidí v té době by to neměla, " říká Chris Tyler-Smith, výzkumník lidské genetiky v anglickém Sanger Institute.

Související obsah

  • 3 600 let stará hrobka nalezená vedle Kanaanitského paláce může obsahovat zbytky královské rodiny
  • Starověká DNA pomáhá vědcům vrhnout světlo na to, jak se starověcí Afričané pohybovali a míchali

Nový výzkum založený na nové technice mapování však naznačuje něco jiného. Kombinováním genetických dat s archeologií vědci analyzovali DNA více než 300 starověkých Eurasijců a blízkovýchodních Evropanů, aby zjistili, že tito lidé se možná překvapivě potulovali. Zjistili, že 50 procent starověkých koster bylo v hrobech více než 100 mil od místa jejich původu, 30 procent bylo až 620 mil daleko a zbývající lidé se potulovali až do vzdálenosti 1 900 mil od svých domovů.

„Je to poprvé, co někdo mohl udělat něco takového, “ říká Eran Elhaik, jeden z průkopníků nové techniky a genetik na Sheffieldské univerzitě. "Byli jsme schopni vidět vznik zemědělství a populace se pohybovaly, protože vyčerpaly zemi, a pak zavlažovací systémy." Když se populace pohybovala, nahradila všechny lovce-sběrače. “Elhaik a jeho tým minulý měsíc přednesli svá předběžná zjištění na konferenci Evropské společnosti pro lidskou genetiku.

Archeologové i genetici spekulovali o tom, jak a kde lidé migrovali napříč Evropou. Na základě kosterních zbytků věří, že Evropa byla osídlena moderními lidmi přibližně před 45 000 lety, když se homininové přestěhovali z Afriky do jiných částí světa. Evropa byla poté z velké části vylidněna, když se poslední doba ledová uchytila ​​zhruba před 25 000 lety, s výjimkou některých stagnačních bloků, které v jižní Evropě nalezly podmínky pro přežití.

"Archeologové dlouho předpokládali, že Evropa byla kolonizována postupnými vlnami lovců-sběračů, založených na jasných rozdílech v kamenných nástrojích a ozdobách kostí a skořápek získaných z míst v celé Evropě a na Středním východě, " píše Ewen Callaway for Nature .

Ale teprve nedávno archeologové dokázali porovnat svá materiální data s příběhem, který vypráví genetika. S nedávným pokrokem v analýze starověké DNA začínáme získat mnohem jasnější - a komplexnější - obraz o těchto lidech a jejich životech.

DNA je notoricky delikátní. To může přežít neporušené za určitých podmínek prostředí a dává přednost chladným místům. V lidských vzorcích je nejlepším místem, kde se dá najít, z drobné kosti na lebce, blízko ucha. Ale i když už máte ruce na nějaké použitelné DNA, těžba pro užitečné informace přichází s řadou překážek.

Extrakce staré DNA a její sekvenování pomocí technik příští generace vede k hodgepodge informací. DNA není jen od starodávného člověka - je to také z okolního prostředí a možná z kontaminace zavedené moderními vědci. Při třídění této spleť se vědci spoléhají na počítačovou pomoc při identifikaci jediné mitochondriální sekvence DNA (přítomnost více než jedné indikuje kontaminaci) a při výběru vzorců zhoršení, které signalizují lidskou DNA.

Jakmile však tyto útržky lidské DNA byly vytrženy z nepořádku, mohou otevřít svět objevů. Můžeme se dozvědět vše o tom, co starověcí lidé, jako je ledová maminka Ötzi, snědli a nosili, jak často neandrtálci a lidé vyráběli. "Myslím, že je to jeden z nejzajímavějších vědeckých poznatků v posledních několika desetiletích, " říká Tyler-Smith. "Lidé ji srovnali s vývojem radiokarbonových datování v polovině 20. století, pokud jde o jeho dopad."

Elhaik rozšířil informace, které lze získat ze staré DNA pomocí techniky, kterou propagoval u žijících lidí, zvaných Geographic Population Structure, nebo GPS. Tato technika se opírá o soubory dat, které porovnávají polymorfismy jednotlivých nukleotidů - rozdíly v nukleotidech DNA, které fungují jako biologické markery mezi jednotlivci. Metoda GPS používá SNP (vyslovované „výstřižky“) populací, které byly na jednom místě pro více generací, a poté ji porovná se skupinami, které žijí dále.

"Nestrkali jsme jen skvělou zkratku, opravdu to funguje jako GPS navigace, " říká Elhaik. "Místo satelitů používáme populace, které jsou velmi dobře lokalizovány do jejich regionů."

Ve studii Nature Communications z roku 2014 Elhaik a jeho kolegové použili metodu GPS na více než 600 lidí na celém světě a byli schopni správně přiřadit 83 procent těchto jednotlivců do země jejich původu. Když byla stejná technika aplikována na 200 sardinských vesničanů, čtvrtina z nich byla umístěna do jejich vesnic a většina lidí byla umístěna do 50 km od jejich domovů.

Stejná technika je v jejich novém výzkumu. „Použili jsme starou DNA extrahovanou ze zbytků kostry od roku 12000 př.nl do roku 500 nl, “ říká Elhaik. „DNA jde dovnitř a vyjdou souřadnice.“ - ačkoli dodává, že velikost vzorku je pro starověké jedince mnohem menší, takže je mnohem více mezery na celém kontinentu. Myslete na to jako na GPS pro dávno mrtvé.

"Pokud máte asi 20 nebo 30 lidí, kteří pocházejí ze stejné populace, pak máte k dispozici další informace, " říká Tyler-Smith, který se nezúčastňuje výzkumu GPS. Dodává však: „větší čísla jsou vždy lepší.“

Ale genetici a archeologové se vždy neshodují na jemnějších pravěkých bodech. Pro Marca Vander Lindena, profesora archeologie na University College London, je použití takových malých velikostí vzorků k vyvodění velkých závěrů problematické.

"Genetikové navrhli rozsáhlé procesy na základě omezených, prostorově seskupených vzorků, a pak - nesprávně - zobecnili tyto výsledky pro celé odpovídající archeologické kultury, " řekla Linden e-mailem. "Archeologové i genetici si musí plně uvědomit a vzít v úvahu, že geny a hmotná kultura nefungují ve stejných sférách činnosti, ani se nerozvíjejí ve stejných prostorových a časových měřítcích."

Linden souhlasí s tím, že práce genetiků ve staré DNA způsobila revoluci v oboru a otevřela nové vyšetřovací cesty. "Výzkum starověké DNA, spolu s jinými typy dat, ukazuje na skutečnost, že populační historie pravěké Evropy byla v neustálém toku a vyznačovala se četnými epizodami expanze i stáhnutí."

Pokud Elhaikova technika vyjde, mohla by odpovědět na provokující otázky týkající se migrace lidí - například, jak do oblasti přišlo zemědělství. Archeologové po celá desetiletí debatovali o tom, zda byl přenášen lidskou migrací nebo pohybem samotné myšlenky. Část debaty byla nedávno vyřešena genetikou, přičemž vědci viděli pohyb zemědělských komunit z Blízkého východu do skupin lovců a sběračů v Evropě. Elhaik si myslí, že výzkum jeho skupiny tuto otázku dále objasní a ukáže přesnější pohyby více skupin lidí.

Pro Tyler-Smith je tímto zvýšeným rozlišením do širších obrysů minulosti budoucnost oboru. Také by rád viděl více vzorků z jiných částí světa - z teplejších, sušších oblastí, jako je Afrika a jižní Evropa, kde bylo obtížnější najít starou DNA stále neporušenou kvůli podmínkám prostředí. Prozatím však rozpadající se evropská migrace nám sama pomáhá pochopit lidský původ - a skutečnost, že jsme všichni mutanti.

"Neexistuje nic takového jako evropská populace, která je kolem 40 000 let, " říká Tyler-Smith. "Míchání probíhalo v celé pravěku a myslím si, že uvidíme, že v každé části světa, když jsme ji přijali studovat v této úrovni detailů."

Starověká DNA by mohla odhalit tajemství prehistorické evropské migrace