At finde knogler fra de tidlige mennesker og deres forfædre er vanskeligt og sjældent - ofte kræver forskere at sortere gennem sedimentbunden i huler i fjerntliggende steder. Men moderne fremskridt inden for teknologi kunne transformere feltet fuldstændigt. Som Gina Kolta rapporterer for The New York Times, dokumenterer en ny undersøgelse en metode til at udtrække og sekvensere fragmenter af hominid-DNA fra prøver af huleskidt.
Undersøgelsen, der blev offentliggjort denne uge i tidsskriftet Science, kunne fuldstændigt ændre den type bevis, der var til rådighed for at studere vores forfædres fortid. Forskere fra Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Leipzig, Tyskland, indsamlede 85 sedimentprøver fra syv arkæologiske steder i Belgien, Kroatien, Frankrig, Rusland og Spanien, der dækkede en tidsperiode fra 550.000 til 14.000 år siden.
Som Lizzie Wade hos Science rapporterer, da holdet først sekventerede DNA'et fra sedimenterne, blev de overvældede. Der er billioner af fragmenter af DNA i en teskefuld snavs, for det meste materiale fra andre pattedyr, inklusive uldig mammut, uldne næsehorn, hulebjørne og hulenhuler. For at skære gennem rodet og kun undersøge hominid-DNA skabte de en molekylær “krok” lavet af mitokondrialt DNA fra moderne mennesker. Krogen var i stand til at fange DNA-fragmenter, der mest lignede sig selv, og trækkede fragmenter ud fra neandertalerne på fire steder, herunder i sedimentlag, hvor knogler eller værktøjer fra arten ikke var til stede. De fandt også mere DNA fra Denisovans, en gåtefuld menneskelig stamfar, der kun findes i en enkelt hule i Rusland.
”Det er et stort gennembrud, ” fortæller Chris Stringer, antropolog ved Natural History Museum i London, til Wade. ”Enhver, der graver hulepladser fra Pleistocene nu, bør sætte [screeningssedimenter for menneskeligt DNA] på deres liste over ting, som de skal gøre.”
Så hvordan kom DNA'et der? Forskerne kan ikke sige nøjagtigt, men det ville ikke være for svært. Mennesker kaster konstant DNA. Eventuelle spor af urin, fæces, spytte, sved, blod eller hår vil alle indeholde små bits af DNA. Disse forbindelser binder faktisk med mineraler i knogler, og gjorde sandsynligvis det samme med mineraler i jorden og bevarede det, rapporterer Charles Q. Choi hos LiveScience .
Der er en anden - lidt skræmmere - mulighed for DNA'ets oprindelse. Forskerne fandt meget hyena-DNA på undersøgelsesstederne, fortæller Matthias Meyer, en forfatter af undersøgelsen til Choi. ”Måske spiste hyener menneskelige lig uden for hulerne og gik ind i hulerne og efterlod fæces der, og måske indfanget i hyeneafføring var menneskeligt DNA.”
Ideen om at trække gammelt DNA ud af sedimenter er ikke ny. Som Kolta rapporterer, har forskere tidligere med succes genvundet DNA-fragmenter af forhistoriske pattedyr fra en hule i Colorado. Men at have en teknik, der sigter mod at finde DNA fra mennesker og menneskelige forfædre, kunne revolutionere feltet. Wade påpeger, at en sådan teknik måske har bidraget til at producere bevis for påstanden tidligere i denne uge om, at hominider var i Nordamerika for 130.000 år siden.
DNA-analyse af sedimenter kan i sidste ende blive en rutinemæssig del af arkæologien, svarende til radiokulstofdatering, siger Svante Pääbo, direktør for afdelingen Evolutionary Genetics ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, i pressemeddelelsen. Teknikken kunne også give forskere mulighed for at begynde at søge efter spor efter tidlige hominider på steder uden for hulerne.
”Hvis det virkede, ville det give et meget rigere billede af den geografiske fordeling og migrationsmønster for gamle mennesker, en der ikke var begrænset af det lille antal knogler, der er fundet, ” fortæller David Reich, Harvard-genetiker til Kolta. ”Det ville være en magisk ting at gøre.”
Som Wade rapporterer, kunne teknikken også løse mange mysterier, herunder bestemmelse af, om bestemte værktøjer og websteder blev skabt af mennesker eller neandertalere. Det kunne også afsløre endnu flere hominide arter, som vi ikke har fundet knogler til, hvilket skaber et endnu mere komplet menneskeligt slægtstræ.
