Egy áttörő genetikai vizsgálat feltárta, hogy egy közel 20 ezer éve élt nő készíthette vagy viselhette azt a medált, amit a gyenyiszovai emberelődről ismertté vált oroszországi Gyenyiszova-barlangban fedeztek fel nemrég. A szarvasféle fogából készült ékszer vizsgálata új korszakot nyithat a prehisztorikus régészetben – állítja egy, a Nature-ben szerdán közölt tanulmány.

A tavaly Nobel-díjban részesített Svante Pääbo evolúciógenetikus részvételével Elena Essel, a lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet kutatója és kollégái egy olyan innovatív módszert fejlesztettek ki, amely alkalmas lehet ősi leletek szinte károsodásmentes genetikai vizsgálatára. Eddig szinte lehetetlen volt több tízezer vagy százezer éves tárgyak esetén azokat viselőjükhöz kötni, így a szakemberek nem nagyon tudták rekonstruálni, hogy az ekkor élt embereknek biológiai nemük, vagy genetikai származásuk alapján milyen társadalmi szerepeik voltak.

Az ősi DNS vizsgálatára kifejlesztett új eljárás, amit a kutatók hosszas munkával kísérleteztek ki, erre adhat megoldást, az őskőkorszakban (paleolitikum) élt emberek életéről és kultúrájáról mesélő ritka és értékes leletek roncsolása nélkül. A DNS-t kinyerő technika elsősorban állatcsontokból és -fogakból készült tárgyak esetén ígéretes, mert ezekbe porózusságok miatt beszivároghatnak olyan testfolyadékok, mint az izzadtság vagy a vér, amiből az örökítőanyagot izolálni lehet.

Az elmúlt években, részben Pääbónak köszönhetően az archeogenetikai vizsgálatok a neandervölgyi és a genetikai vizsgálatokig ismeretlen gyenyiszovai emberek genomjainak meghatározásával forradalmasították az emberi evolúcióról alkotott képünket, és fontos eszköztárává váltak a modern őslénytannak és régészetnek is. A módszer széleskörű alkalmazási lehetőségeit mutatja, hogy mamutok és lovak evolúciójának vizsgálatától a 2 millió évvel ezelőtti Grönland rekonstruálásán át a honfoglaló magyarok származásának meghatározásáig tartó kérdésekre lehet bevetni.

Hogyan lehet roncsolásmentesen DNS-t kinyerni?

A kutatók az új módszert a franciaországi paleolitikus Quinçay és Les Cottés lelőhelyeken talált állati maradványokon kísérletezték ki. Az általuk kipróbált négy vegyületből a nátrium-foszfát puffer hozta el a csodát, mivel a leletet borító üledék eltávolításán kívül csak minimálisan alakította át a csontok és fogak felszínét, amellett, hogy a genetikai anyag kinyerése jól szabályozható maradt. Az eljárást, amely a DNS-t több lépésben és különböző, 21-90 fok közötti hőmérsékleteken szabadítja fel, a Quinçay barlangból előkerült, 35-45 ezer éves, valószínűleg eszközökként használt tárgyakon tesztelték tovább.

Ezekből a leletekből sikerült emlős eredetű mitokondriális DNS-t kinyerni, ami egy rénszarvascsont-maradvány esetében nem meglepő módon a szarvasfélékkel, egy elefántcsont tárgynál pedig elefántfélékkel mutatott rokonságot. Emellett emberi mitokondriális DNS-t is találtak bennük, de ez az örökítőanyag bázisainak ősi eredetét jelző károsodás hiányában szinte biztosan modern szennyeződés.

A szennyezés mértéke a kutatók szerint olyan erős volt, hogy elfedhetett ősi emberi vagy állati genetikai nyomokat. Ez azt mutatja, hogy szinte csak akkor lehet az ősi emberi DNS megtalálásához eljutni, ha a régészek a feltárások során és utána is minimalizálják a leletekkel történő közvetlen érintkezést.

Mit árult el a medál tulajdonosáról?

Essel és kollégái ezután a bulgáriai Bacso Kiro- és az oroszországi Gyenyiszova-barlangból frissen, védőfelszerelés viselése mellett kiásott leleteket vizsgáltak. Az összesen négy tárgy mindegyikéből sikerült állati mitokondriális DNS-t kinyerniük, amiből kiderült, hogy medvékből, szarvasfélékből és tülkösszarvúakból készültek. A bulgáriai barlangi leleteknél azonban csak minimális ősi emberi DNS-t találtak, amit nem nagyon lehetett tovább elemezni.

Több szerencséjük volt a Gyenyiszova-barlangban felfedezett medállal, amelyet a ma Észak-Amerikában és Kelet-Ázsiában élő, nagy méretű vapiti szarvasféle fogából faragtak. A vapiti genetikai anyaga mellett ősi, károsodott bázisokból álló emberi (Homo sapiens) mitokondriális DNS-t, valamint sejtmagi DNS-t is sikerült kiszedni. Ebből a kutatók rekonstruálni tudtak egy szinte teljes emberi mitokondriális genomot, aminek elemzése arra utalt, hogy alapvetően egyetlen egyéntől származik.

A szekvenciát más, modern és ősi emberi mitokondriális genomokkal együtt evolúciós rokonsági, úgynevezett filogenetikai vizsgálatnak vetették alá, amiből kiderült, hogy az illető közel 18,5 ezer éve élhetett. A becslés alsó és felső korlátja (konfidenciaintervalluma) elég tág, így jól átfed a vapiti mitokondriális genomjából kijött 24,7 ezer éves értékkel.

A kutatók igazán nagy dobása a sejtmagi DNS vizsgálata volt, aminél több mint 300 ezer genomi helyre fókuszáltak. Ezeknek a mostani emberi populációkkal végzett összehasonlítása azt mutatta, hogy a medál viselőjének (vagy készítőjének) legközelebbi mai rokonai amerikai őslakosok. Az illető pedig egy ősi, észak-eurázsiai csoporthoz tartozhatott, amelynek tagjai a korábbi leletek alapján a barlangtól többnyire keletebbre éltek. A testi és X ivari kromoszómák szekvenálási lefedettségének összehasonlításával az is kiderült, hogy az ékszert egy nő hordhatta vagy készíthette.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: