Laten we eerlijk zijn: zelfs met de moderne gemakken van U-Hauls en kartonnen dozen is verplaatsen lastig. Voor Neolithische mensen die 5000 jaar geleden in Europa woonden, moeten de obstakels - roaming roofdieren, gebrek aan transport, meedogenloos - onoverkomelijk hebben geleken. "Diep in het verleden konden een paar mensen zeker honderden kilometers hebben afgelegd, maar de meeste mensen in die tijd zouden dat niet hebben gedaan", zegt Chris Tyler-Smith, een onderzoek naar menselijke genetica aan het Engelse Sanger Institute.
gerelateerde inhoud
- 3.600 jaar oud graf gevonden naast Kanaänitische paleis bevat mogelijk resten van koninklijke familie
- Ancient DNA helpt wetenschappers licht te werpen op hoe oude Afrikanen zich bewogen en mengden
Nieuw onderzoek op basis van een nieuwe mappingtechniek suggereert echter anders. Door genetische gegevens te combineren met archeologie, analyseerden onderzoekers het DNA van meer dan 300 oude Euraziatiërs en Oost-Europese Europeanen om te ontdekken dat deze mensen misschien verrassend ver hebben rondgezworven. Ze ontdekten dat 50 procent van de oude skeletten zich in graven bevond op meer dan 100 mijl van hun plaats van herkomst, 30 procent was tot 620 mijl afstand en de overgebleven mensen hadden tot 900 km van hun huizen rondgezworven.
"Dit is de eerste keer dat iemand ooit zoiets heeft kunnen doen", zegt Eran Elhaik, een van de pioniers van de nieuwe techniek en geneticus aan de Universiteit van Sheffield. “We konden de opkomst van landbouw en populaties zien bewegen omdat ze het land hadden uitgeput, en vervolgens irrigatiesystemen. Terwijl de populaties in beweging kwamen, vervingen ze alle jagers-verzamelaars. 'Elhaik en zijn team presenteerden hun voorlopige bevindingen vorige maand op de European Society of Human Genetics Conference.
Zowel archeologen als genetici hebben gespeculeerd over hoe en waar mensen door Europa migreerden. Gebaseerd op skeletresten, geloven ze dat Europa ongeveer 45.000 jaar geleden werd bevolkt door moderne mensen toen mensachtigen uit Afrika naar andere delen van de wereld trokken. Europa was toen grotendeels ontvolkt toen de meest recente ijstijd ongeveer 25.000 jaar geleden plaatsvond, behalve enkele standvastige holdouts die in Zuid-Europa overleefbare omstandigheden vonden.
"Archeologen hebben lang de hypothese dat Europa werd gekoloniseerd door opeenvolgende golven van jagers-verzamelaars, gebaseerd op duidelijke verschillen in stenen werktuigen en bot- en schelpornamenten die zijn teruggevonden op locaties in Europa en het Midden-Oosten", schrijft Ewen Callaway voor de natuur .
Maar het is pas sinds kort dat archeologen hun materiële gegevens hebben kunnen vergelijken met het verhaal dat genetica vertelt. Met de recente vooruitgang in het analyseren van oud DNA, beginnen we een veel duidelijker - en complexer - beeld te krijgen over deze mensen en hun leven.
...
DNA is notoir delicaat. Het kan alleen intact overleven onder bepaalde omgevingscondities en geeft de voorkeur aan koude plaatsen. In menselijke monsters is de petrousbot op de schedel, nabij het oor, de beste plaats om het te vinden. Maar zelfs als je eenmaal wat bruikbaar DNA in handen hebt, komt het zoeken naar nuttige informatie met een aantal hindernissen.
Het extraheren van oud DNA en het sequencen ervan met technieken van de volgende generatie resulteert in een mengelmoes van informatie. Het DNA is niet alleen van de oude mens - het komt ook van de omgeving, en misschien van besmetting die is geïntroduceerd door moderne onderzoekers. Om deze wirwar te doorbreken, vertrouwen onderzoekers op computerhulp om een enkele mitochondriale DNA-sequentie te identificeren (de aanwezigheid van meer dan één duidt op besmetting) en om verslechteringspatronen te kiezen die menselijk DNA signaleren.
Maar zodra die stukjes menselijk DNA uit de puinhoop zijn geplukt, kunnen ze een wereld van ontdekkingen openen. We kunnen alles leren van wat oude mensen zoals Ötzi de ijsmummie aten en droegen, tot hoe vaak Neanderthalers en mensen zich voortplantten. "Ik denk dat het een van de meest opwindende ontwikkelingen in de wetenschap in de afgelopen decennia is", zegt Tyler-Smith. "Mensen hebben het vergeleken met de ontwikkeling van radioactieve koolstofdatering in het midden van de 20e eeuw in termen van de impact ervan."
Elhaik heeft de informatie uitgebreid die uit het oude DNA kan worden geëxtraheerd met behulp van een techniek die hij pionierde met levende mensen, de zogenaamde geografische bevolkingsstructuur of GPS. Deze techniek is gebaseerd op datasets die enkele nucleotide polymorfismen vergelijken - verschillen in DNA-nucleotiden die fungeren als biologische markers tussen individuen. De GPS-methode maakt gebruik van de SNP's (uitgesproken als 'knipsels') van populaties die al meerdere generaties op één plaats zijn en contrasteert deze vervolgens met groepen die verder weg wonen.
"We hebben niet alleen een cool acroniem gehackt, het werkt echt als GPS-navigatie", zegt Elhaik. "In plaats van satellieten gebruiken we populaties die zeer goed zijn gelokaliseerd in hun regio."
In een onderzoek uit 2014 in Nature Communications hebben Elhaik en zijn collega's de GPS-methode toegepast op meer dan 600 mensen over de hele wereld, en konden 83 procent van die personen correct toewijzen aan hun land van herkomst. Toen dezelfde techniek werd toegepast op 200 Sardijnse dorpelingen, werd een kwart van hen in hun dorpen geplaatst en de meerderheid van de mensen werd binnen 50 km van hun huizen geplaatst.
Dezelfde techniek speelt een rol in hun nieuwe onderzoek. "We gebruikten oud DNA dat uit skeletresten werd geëxtraheerd van 12000 voor Christus tot 500 na Christus", zegt Elhaik. "Het DNA gaat naar binnen en coördinaten komen eruit" - hoewel hij toevoegt dat de steekproefgrootte veel kleiner is voor oude individuen, dus er zijn veel meer gaten over het continent. Zie het als GPS voor mensen die al lang dood zijn.
"Als je misschien 20 of 30 mensen hebt die uit dezelfde populatie komen, dan kun je extra informatie krijgen", zegt Tyler-Smith, die niet betrokken is bij het GPS-onderzoek. Maar, voegt hij eraan toe, "grotere aantallen zijn altijd beter."
...
Maar genetici en archeologen zijn het niet altijd eens over de fijnere punten van de prehistorie. Voor Marc Vander Linden, hoogleraar archeologie aan het University College London, is het problematisch om zulke kleine steekproeven te gebruiken om grote conclusies te trekken.
"Genetici hebben grootschalige processen voorgesteld op basis van beperkte, ruimtelijk geclusterde monsters, en vervolgens - ten onrechte - deze resultaten gegeneraliseerd voor de volledige overeenkomstige archeologische culturen, " zei Linden per e-mail. "Zowel archeologen als genetici moeten zich volledig realiseren en in overweging nemen dat genen en materiële cultuur niet op dezelfde werkterreinen werken, noch zich op dezelfde ruimtelijke en tijdelijke schalen ontvouwen."
Linden is het er wel over eens dat het werk van genetici in het oude DNA een revolutie teweeg heeft gebracht in het veld en nieuwe wegen voor onderzoek heeft geopend. "Oud DNA-onderzoek, naast andere soorten gegevens, wijst op het feit dat de populatiegeschiedenis van het prehistorische Europa constant in beweging was en gekenmerkt werd door talloze afleveringen van zowel uitbreiding als intrekking."
Als de techniek van Elhaik zich uitbreidt, kan dit prikkelende vragen over menselijke migratie beantwoorden, bijvoorbeeld hoe de landbouw in de regio kwam. Archeologen hebben tientallen jaren gedebatteerd of het werd overgedragen door menselijke migratie, of door de beweging van het idee zelf. Een deel van het debat is onlangs beslecht door genetica, waarbij onderzoekers de verplaatsing van agrarische gemeenschappen vanuit het Nabije Oosten naar de jager-verzamelaarsgroepen in Europa zagen. Elhaik denkt dat het onderzoek van zijn groep die vraag verder zal toelichten en preciezere bewegingen van meerdere groepen mensen zal laten zien.
Voor Tyler-Smith is dat soort verhoogde resolutie in de grote lijnen van het verleden de toekomst van het veld. Hij zou ook graag meer monsters uit andere delen van de wereld zien - de hetere, drogere regio's zoals Afrika en Zuid-Europa, waar het moeilijker was om oud DNA te vinden dat nog steeds intact is vanwege de omgevingscondities. Voorlopig helpt het ontrafelen van Europese migratie ons echter om de menselijke afkomst te begrijpen - en het feit dat we allemaal straathonden zijn.
"Er bestaat niet zoiets als een Europese bevolking die al 40.000 jaar bestaat", zegt Tyler-Smith. "Mengen is al in de prehistorie aan de gang en ik denk dat we dat in elk deel van de wereld zullen zien als we het in dit detailniveau gaan bestuderen."
