I Afrika, menneskehedens fødested, flyttede og blandede gamle mennesker sig over hele kontinentet. Men indtil nu har det været en udfordring at spore disse mønstre ved hjælp af genetik. Nu har forskere analyseret det ældste kendte menneskelige DNA i Afrika for at kaste lys over, hvordan folk vandrede - åbner et nyt felt til undersøgelse af mønstre af migration og opdræt i regionen.
Relateret indhold
- Gamle DNA kunne afsløre mysteriet om forhistorisk europæisk migration
Afrika kan være det kontinent, hvor mennesker først opstod, men sammenlignet med Europa er relativt lidt gammelt DNA blevet sekventeret derfra. Dette har ikke været for manglende forsøg, siger Jessica Thompson, en arkæolog ved Emory University, der fokuserer på det gamle Afrika, men snarere på grund af forskellene i miljøet mellem kontinenterne.
DNA kan være et elastisk molekyle, der overlever hundreder af tusinder af år under de rette betingelser. Men det kan også være meget skrøbeligt underlagt nedbrydning i nærvær af varme eller fugt. Begge disse findes i overflod i store dele af Afrika, hvilket gør det langt vanskeligere at udtrække anvendeligt DNA til sekvens.
I modsætning hertil har forskere sekventeret DNA fra neandertalere i Europa, der går tilbage til mere end 400.000 år, takket være et klima, der generelt er køligere, tørrere og derfor bedre egnet til konservering af DNA.
"For en afrikaner er det frustrerende, fordi vi ikke har adgang til de samme slags data, som folk, der studerer forhistorien til, siger det antikke Europa har, " siger Thompson, "og jeg må indrømme, at jeg har været slags jaloux over det. "
På en antropologikonference i 2015 blev Thompson igen konfronteret med denne mangfoldighed af gamle DNA-data fra Afrika. Det begyndte for hende, at der muligvis var nogle steder på kontinentet med forhold, der ville bevare DNA bedre - hvis forskere bare vidste, hvor de skulle se. ”Jeg var dum at tænke på Afrika som dette homogene våde, varme sted, ” siger hun nu.
I Thompsons feltarbejde i det sydøstlige Malawi-land mindede hun om besøgspladser, der var i relativt høje højder, der var mærkbart kolde, hvor der var fundet skeletter i midten af det 20. århundrede. Thompsons bestræbelser på at spore disse skeletter sætter hende i kontakt med en allerede begynderindsats fra antropologer og andre forskere til at udfylde hulrummet fra det gamle afrikanske DNA ved at udnytte videnskabelige fremskridt.
"Vi har virkelig alle lige været slags ventetid og håbet på, at dagen skulle komme, hvor vi kunne få adgang til teknologi, der ville gøre det muligt for os at få den samme kvalitet af data fra Afrika, som vi har i andre dele af verden, " siger Thompson. Den dag er måske endelig ankommet.
Emory University antropolog Jessica Thompson ved siden af rock art på et sted, der kaldes Mwanambavi i Malawi. (Suzanne Kunitz) Thompson fandt to gamle menneskelige prøver i et andet laboratorium, men analysering af dem resulterede i inkonsekvente resultater. Så hun besluttede at vende tilbage til Malawi-webstederne, hvor de blev udgravet for at se efter flere spor. Hun endte med at afsløre yderligere tre sæt menneskelige rester, som indeholdt DNA, der stammede tilbage for 8.000 år siden; hun indsamlede andre prøver fra videnskabelige arkiver i Malawi.
Andre forskere havde også otte flere gamle prøver fra det sydlige, som Thompsons gruppe inkluderede i en undersøgelse offentliggjort i dag i tidsskriftet Cell . Tiden havde forringet prøverne, siger Pontus Skoglund, en genetiker ved Harvard Medical School, der ledede undersøgelsen. Imidlertid kunne forskerne med vedholdenhed og fremme af genetisk teknologi opnå mindst 30.000 DNA-basepar fra hver prøve - ”mere end nok til at gøre kraftige statistiske analyser, ” siger Skoglund.
Holdet sammenlignede disse gamle sekvenser med hundreder af moderne genom fra Afrika og hele verden for at placere forfædrene til moderne mennesker og se, hvem der var flyttet rundt, og hvem der ikke havde gjort det. "Det, der er mest umiddelbart åbenlyst, er, at dette landskab af jæger-samlerbestande er nu blevet ændret ret radikalt, " siger Skoglund.
Før den udbredte brug af landbrug og husdyr overlevede mennesker gennem jagt og indsamling. Det er kendt, at nogle grupper af mennesker har vedtaget landbruget, der har drevet store migrationer blandt mennesker gennem den gamle historie, siger Thompson, men denne undersøgelse klargjorde omfanget af, hvor meget dette forstyrrede fordelingen af mennesker i det sydlige Afrika.
Moderne mennesker, der er hjemmehørende i Malawi, ser ud til at være fuldstændig uden tilknytning til de gamle mennesker, der boede i deres land for et par tusinde år siden - hvilket afspejler en meget mere dramatisk migration end Thompson og andre ville have forventet. Andre prøver bekræftede, hvor meget bevægelse inden for Afrika der har fundet sted i de sidste tusinde år, og omfattede en tanzanisk herder, der viste sig at have efterkommere spredt fra nord til syd på kontinentet.
Disse bevægelser betyder, at moderne menneskers afstamning i Afrika ser ud til at have blandet sig meget mere end tidligere antaget, ifølge Thompson. "Det ser ud til at være en af de mest komplette befolkningsudskiftninger, der nogensinde er dokumenteret, " siger hun.
"Menneskets genetiske historie var kompleks, og det er nødvendigt med gamle DNA-undersøgelser fra Afrika for at forstå historien der, og de er ivrigt ventet, " sagde Chris Tyler-Smith, en genetiker ved Wellcome Trust Sanger Institute, via e-mail. "Dette er den første omfattende undersøgelse af gammelt afrikansk DNA."
Tyler-Smith, der ikke var involveret i forskningen, sagde, at nogle af konklusionerne var forventede, såsom det faktum, at bestande af jæger-samlere blev erstattet af landbrugsbestande. Men andre indsigter, såsom hvor forgrenet træet til forfædre for moderne vestafrikanere er, overraskede ham.
Afslutningen af denne sekventering, siger han, åbner døren til mere og bedre sekventering ad vejen og rejser flere spørgsmål om vores forfædre.
Eran Elhaik, en genetiker ved University of Sheffield, er enig. "Denne undersøgelse åbner et vindue til fortiden i en af verdens mest genetisk forskellige regioner, der hidtil har været stort set uudforsket, " skrev han via e-mail. Mange antagelser og rekonstruktioner om, hvordan gamle mennesker bosatte sig i Afrika, kan muligvis kasseres nu, siger han.
For Thompson og Skoglund fremhæver denne artikel generelt, hvor mange spørgsmål oldtidens humant DNA kunne låse op i Afrika. "Jeg synes, det er vigtigt at medbringe dette værktøj af gammelt DNA, der har været meget nyttigt til at forstå Europas historie for at forstå alle dele af verden, især afrikansk forhistorie, " siger Skoglund.
Thompson, der planlægger at finde og sekvensere mere gammelt DNA for at male et endnu klarere billede af, hvor og hvordan folk boede i Afrika for længe siden, siger hun forventer, at meget mere forskning kommer ud af dette værktøj i den nærmeste fremtid. ”Jeg tror, det bliver en døråbning, der er åben nu, ” siger Thompson.
