Naukowcy mogą teraz rozszyfrować profil genetyczny zmarłej osoby na podstawie biżuterii wykonanej z kości zwierzęcych lub zębów, które kiedykolwiek nosili. Niedawno naukowcy z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka wyizolowali DNA kobiety z epoki kamiennej z wisiorka z zębami jelenia i odkryli nowe narzędzie analityczne, które może być bardzo przydatne w badaniach antropologicznych.

Korzystając z DNA, byli w stanie zrekonstruować skład genetyczny zarówno kobiety, jak i jelenia, którego ząb nosiła jako wisiorek. W badaniu naukowców wspomniano również, że starożytna kobieta żyła w epoce paleolitu (okres od 2,5 miliona do 12 000 lat temu), a jej wisiorek ma prawie 19 000 do 25 000 lat.

Ponieważ w tamtych czasach nie istniały złote ani srebrne ozdoby, dość powszechne było noszenie artefaktów wykonanych z części zwierzęcych szkieletów. Jednak po raz pierwszy naukowcy wyodrębnili ludzki materiał genetyczny z zęba z epoki kamiennej.

Co więcej, ich badania ujawniają również nową technikę, która pozwoli teraz naukowcom zidentyfikować właścicieli starożytnych ozdób — oczywiście pod warunkiem, że ozdoba powinna być wykonana z kości lub zębów.

Elena Essel, pierwsza autorka badania i profesor w Instytucie Maxa Plancka, powiedziała Wiadomości naukowe„Dzięki bezpośredniej ekstrakcji DNA z narzędzi i ozdób możemy teraz rozpocząć badanie podziału pracy i roli jednostek w społeczeństwach plejstoceńskich”.

Wykorzystanie DNA do podróży do epoki kamienia łupanego

Wisiorek zęba został wydobyty z Jaskini Denisowej, historycznego miejsca na Syberii, które ma wielkie znaczenie paleontologiczne. Dzieje się tak dlatego, że w przeszłości odkryto tu liczne artefakty wykonane przez starożytnych ludzi, a także szczątki prehistorycznych zwierząt.

Odkrycia z tej strony dają naukowcom szansę zrozumienia stylu życia, kultury, społeczeństwa i sposobu myślenia wczesnych ludzi. Ponieważ jednak można tu znaleźć wiele rzeczy z różnych okresów, zawsze trudno jest ustalić, co do kogo należy.

Na przykład wyobraź sobie, że znajdujesz narzędzie wykonane z kości zwierzęcia w Jaskini Denisowej. Jeśli nie wiesz, czy należał do członkowie Denisowa hominini (denisowianie), Homo neandertalczyk (neandertalczycy) lub homo sapiens (współczesny człowiek). W jaki sposób chciałbyś dalej studiować to narzędzie w związku z konkretnym starożytnym społeczeństwem?

Nie byłbyś w stanie dowiedzieć się, które gatunki stworzyły i używały tego narzędzia ani jakie znaczenie miało ono w ich życiu. Badanie przeprowadzone przez Essel i jej zespół jest próbą rozwiązania tego problemu. Opracowali nieniszczący sposób śledzenia ludzkiej historii powiązanej z artefaktem przy użyciu ludzkiego DNA.

Ale poczekaj – w jaki sposób ludzkie DNA trafia do artefaktów wykonanych ze zwierzęcych kości i zębów?

Według autorów badań kości i zęby to porowate struktury szkieletowe, które mają zdolność zatrzymywania materiału genetycznego. Kiedy osoba nosi artefakt wykonany z części szkieletu, DNA z jego potu, włosów, komórek skóry i wydzielin ciała może dostać się do porowatego materiału, a następnie tam pozostać.

Podczas badania Essel i jej współpracownicy myli zawieszkę zęba w roztworze chemicznym w temperaturze powyżej 90°C (194°F). Płukanie chemiczne oddzieliło od zęba dwa rodzaje DNA; jądrowy DNA i mitochondrialny DNA.

Badanie mutacji w mitochondrialnym DNA ujawniło, że wisiorek miał około 19 000 do 25 000 lat. Z drugiej strony jądrowe DNA zawierało informacje genomowe o osobie, która nosiła wisiorek. Kiedy naukowcy dokładniej zbadali dane genomowe, odkryli, że wisiorek należał do kobiety pochodzenia północno-eurazjatyckiego.

„Analiza nuklearnego DNA identyfikuje domniemanego twórcę lub noszącego wisior jako kobietę o silnym podobieństwie genetycznym do grupy starożytnych osobników z północnej Eurazji, którzy żyli mniej więcej w tym samym czasie, ale wcześniej znajdowano je tylko dalej na wschód na Syberii. Nasza praca redefiniuje sposób, w jaki zapisy kulturowe i genetyczne mogą być powiązane w archeologii prehistorycznej” – zauważają naukowcy.

Artefakty, takie jak wisiorek zęba, są rzadkimi znaleziskami i zawierają ogromną ilość informacji na temat epoki paleolitu. Dlatego bardzo ważne jest, aby je zachować, zwłaszcza gdy są badane. Naukowcy twierdzą, że ich metoda izolacji DNA oferuje wykonalną i nieniszczącą metodę analizy artefaktów wykonanych z kości i zębów (ale nie może być stosowana do artefaktów kamiennych).

Przed opracowaniem roztworu, w którym myto wisiorek z zębami jelenia, przetestowali liczne chemikalia i ich wpływ na materiały szkieletowe. Te testy umożliwiły im opracowanie chemicznego koktajlu, który wypłukiwał ludzkie DNA z zęba i osiągnął to bez powodowania jakichkolwiek szkód.

„Struktura powierzchni paleolitycznych artefaktów kości i zębów dostarcza ważnych informacji na temat ich produkcji i wykorzystania. Dlatego zachowanie integralności artefaktów, w tym mikrostruktur na ich powierzchni, było najwyższym priorytetem” – powiedziała Marie Soressi, jedna z autorek badań i profesor archeologii na Uniwersytecie w Lejdzie.

Naukowcy planują teraz zbadać wiele innych artefaktów z epoki kamienia przy użyciu ich metody ekstrakcji DNA. Wierzą, że ich podejście przyspieszy proces analizy artefaktów i ułatwi paleontologom zagłębienie się w życie wczesnych ludzi.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Natura.