https://frosthead.com

DNA van 12.000 jaar oud skelet helpt de vraag te beantwoorden: Wie waren de eerste Amerikanen?

Zo'n 12.000 jaar geleden maakte een tienermeisje een wandeling op wat nu het schiereiland Yucatan is en viel 190 voet in een diepe put, waardoor haar bekken werd gebroken en haar waarschijnlijk onmiddellijk werd gedood. Na verloop van tijd werd de put - onderdeel van een uitgebreid kalkstenen grottenstelsel - een waterig graf toen de meest recente ijstijd eindigde, gletsjers smolten en de zeespiegel steeg.

gerelateerde inhoud

  • Een DNA-zoektocht naar de eerste Amerikanen verbindt Amazon-groepen met inheemse Australiërs
  • Oude migratiepatronen naar Noord-Amerika zijn verborgen in de talen die vandaag worden gesproken
  • Wanneer kwamen mensen naar Amerika?
  • De Clovis waren niet de eerste Amerikanen

In 2007 kwamen grotduikers haar opmerkelijk bewaarde overblijfselen tegen, die het oudste, meest complete en genetisch intacte menselijke skelet in de Nieuwe Wereld vormen. Volgens nieuw onderzoek dat in Science is gepubliceerd, vormen haar botten de sleutel tot een vraag die wetenschappers al lang heeft geteisterd: wie waren de eerste Amerikanen?

Heersende ideeën wijzen erop dat alle indianen afstammen van oude Siberiërs die tussen de 26.000 en 18.000 jaar geleden over de Beringia-landbrug tussen Azië en Noord-Amerika trokken. Naarmate de tijd verstreek, denken ze, deze mensen verspreidden zich naar het zuiden en leidden tot de inheemse Amerikaanse bevolking die eeuwen geleden door Europese kolonisten werd aangetroffen.

schedel van Naia De schedel van Naia op de vloer van Hoyo Negro, zoals die verscheen in december 2011, in een bijna rechtopstaande positie gerold. (Foto door Roberto Chavez Arce)

Maar daarin ligt een puzzel: "Moderne indianen lijken sterk op mensen uit China, Korea en Japan ... maar de oudste Amerikaanse skeletten niet", zegt archeoloog en paleontoloog James Chatters, hoofdauteur van de studie en de eigenaar van Applied Paleoscience, een onderzoeksadviesdienst gevestigd in Bothell, Washington.

Het kleine aantal vroege Amerikaanse exemplaren dat tot nu toe is ontdekt, heeft kleinere en kortere gezichten en langere en smallere schedels dan latere indianen, die meer lijken op de moderne bevolking van Afrika, Australië en de Stille Zuidzee. "Dit heeft geleid tot speculatie dat misschien de eerste Amerikanen en indianen uit verschillende thuislanden kwamen", gaat Chatters verder, "of migreerden vanuit Azië in verschillende stadia van hun evolutie."

Het nieuw ontdekte skelet - Naia genoemd door de duikers die haar ontdekten, naar het Grieks voor water - zou moeten helpen om deze speculatie op te lossen. Hoewel haar schedel de vorm heeft van die van andere vroege Amerikanen, deelt ze een DNA-sequentie met enkele moderne indianen. Met andere woorden, ze is waarschijnlijk een genetische oudtante voor inheemse mensen die momenteel in Amerika voorkomt.

kaart Nieuw genetisch bewijs ondersteunt de hypothese dat de eerste mensen in Noord- en Zuid-Amerika allemaal uit Noordoost-Azië kwamen door een landbrug over te steken die Beringia wordt genoemd. Toen de zeespiegel steeg na de laatste ijstijd verdween de landbrug. (Julie McMahon)

Om tot deze bevindingen te komen, moesten wetenschappers eerst definitief de leeftijd van Naia bepalen.

Het hielp dat de grot waarin ze was gevonden - een verzonken kamer genaamd "Hoyo Negro" (Spaans voor "zwart gat") van het Sac Atun-grottenstelsel, alleen toegankelijk voor duikers die een 30-voet ladder in een nabijgelegen zinkgat beklimmen, zwemmen langs een 200-voet tunnel en vervolgens een laatste 100-voet drop - was bezaaid met fossielen van sabeltandtijgers, gigantische grondluiaarden, grotberen en zelfs een olifantachtig wezen genaamd een gomphothere. Deze wezens liepen voor het laatst duizenden jaren geleden op aarde tijdens de laatste ijstijd.

Maar de onderzoekers moesten specifieker worden dan dat. Dus namen ze de regionale gegevens op zeeniveau onder de loep om een ​​minimumleeftijd te krijgen waarop de grot gevuld was met zeewater. Hun analyse toonde aan dat de site, die nu 130 voet onder zeeniveau ligt, tussen 9.700 en 10.200 jaar geleden zou zijn ondergedompeld. Dus moest Naia vóór die tijd in de grot zijn gevallen.

In tegenstelling tot eerdere skeletten van vroege Amerikanen, nam Naia haar tanden op. Onder leiding van co-auteur Douglas Kennett, een professor in milieu-archeologie aan de Pennsylvania State University, dateerden radiokoolstoffen haar tandglazuur tot 12.900 jaar geleden.

Maar Naia's blootstelling aan zeewater in de kalksteengrotten had haar botten echter gemineraliseerd. "Helaas kunnen we niet uitsluiten dat het tandglazuur is vervuild met secundaire carbonaten uit het grottenstelsel", legt Kennett uit.

Tandglazuur bevat ook sporen van uranium en thorium, radioactieve mineralen die met bekende snelheden vervallen. Maar de resultaten van die analyses, hoewel ze aangaven dat de overblijfselen minstens 12.000 jaar oud waren, waren ook niet overtuigend.

De wetenschappers merkten echter iets interessants op aan de botten zelf: ze waren gespot met rozetachtige minerale afzettingen. Voordat de grot werd ondergedompeld, creëerde water dat van het dak van de grot druppelde een minerale mist die in bloempatronen op de botten opdroogde.

"Omdat de roosjes op de menselijke botten groeiden, wisten we dat dating ons een minimumleeftijd voor de botten zou geven", legt Victor Polyak uit, een onderzoekswetenschapper aan het Department of Earth and Planetary Sciences van de Universiteit van New Mexico. "En nogmaals, gezien het feit dat de Hoyo Negro-put droog was toen Naia naar de bodem ging, moesten de roosjes gegroeid zijn tussen de tijd van haar dood en 10.000 jaar geleden, toen de bodem van de put ondergedompeld werd in brak water vanwege opstijgen zeeniveau. Daarom zorgden de oudste stukjes roosjes voor de oudste minimumleeftijd. "

Analyse van deze roosjes stemde in met andere lezingen - Naia viel niet eerder dan 12.000 jaar geleden in de grot.

rechtsboven derde kies van Naia De derde rechter molaar van Naia, die werd gebruikt voor zowel koolstofdatering en DNA-extractie. De tand wordt vastgehouden door de oude genetica-expert Brian Kemp van de Washington State University, die het genetische onderzoek naar het skelet leidde. (Foto door James Chatters)

Naia's tanden hadden nog een rol te spelen: toen haar leeftijd was vastgesteld, probeerden wetenschappers haar DNA vervolgens uit haar kiezen te halen. "We probeerden een DNA-extractie op de buitenkant kans dat sommige fragmenten kunnen blijven", zegt Chatters. "Ik was geschokt toen we daadwerkelijk intact DNA kregen."

De onderzoekers richtten zich op mitochondriaal DNA (mtDNA), dat door genetici wordt gebruikt om te onderzoeken hoe populaties aan elkaar verwant zijn. mtDNA is overvloediger dan DNA dat in de kern van een cel wordt gevonden, dus het is gemakkelijker om te bestuderen. Onderzoekers richtten zich vooral op haplotypes, dit zijn sequenties van genen die langzamer muteren dan de rest van het mtDNA.

Hun analyse toonde aan dat Naia's mtDNA een haplotype bevat dat voorkomt in moderne indianen en alleen wordt gevonden in Amerika; wetenschappers geloven dat het is geëvolueerd in Beringia.

"We waren in staat om haar genetische afkomst met hoge zekerheid te identificeren", zegt Ripan Malhi, een professor in de antropologie aan de Universiteit van Illinois. Het laboratorium van Malhi was een van de drie die Naia's mtDNA analyseerde; alle drie de analyses leverden dezelfde resultaten op. " dat levende indianen en deze oude overblijfselen van het meisje dat we analyseerden allemaal uit dezelfde bronpopulatie kwamen tijdens de eerste bevolkingsgroepen van Amerika. "

Naia bewijst dat migraties vanuit Beringia naar Zuid-Mexico zijn gekomen. Wat betreft de reden waarom Naia's schedel zo anders is dan die van moderne indianen, heeft co-auteur Deborah Bolnick, universitair docent antropologie aan de Universiteit van Texas in Austin een verklaring: “De fysieke verschillen tussen paleo-Amerikanen en indianen zijn waarschijnlijker door veranderingen dat gebeurde in Beringia en Amerika in de afgelopen 9.000 jaar. ”Het laboratorium van Bolnick was een van de drie die de bevindingen van mtDNA bevestigde.

Studies van Naia - namelijk het feit dat ze een genetische voorloper is van moderne indianen - werpen ironisch genoeg een aantal interessante vragen op of wetenschappers toegang kunnen krijgen en de overblijfselen van vroege Amerikanen kunnen ophalen die nog niet zijn ontdekt.

Chatters bijvoorbeeld, die het wetenschappelijke belang van de ~ 9000-jarige Kennewick Man in 1996 ontdekte, kon die overblijfselen niet analyseren vanwege lokale stammen die het lichaam claimden als voorouder onder de Native American Graves Protection and Repatriation Act (NAGPRA ), aangenomen in 1990. Echter, in 2004 bevestigde het 9e Circuit Court of Appeals een eerdere beslissing die oordeelde dat de overblijfselen niet konden worden gedefinieerd als 'Native American' onder de NAGPRA-wet, en de studies van het lichaam werden hervat.

De ontdekking van Naia kan de deur openen voor meer juridische strijd in de toekomst. Maar Chatters verwerpt dit idee en merkt op dat in de huidige studie: "We kijken hier niet noodzakelijk naar een voorouder-afstammingsrelatie. We kijken gewoon naar een gemeenschappelijk erfgoed. ”

Duik ondertussen in Hoyo Negro met de grotonderzoekers van het project, met dank aan het National Institute of Anthropology and History van de Mexicaanse regering en ondersteund door de National Geographic Society:

Het 12.000 jaar oude skelet van een tienermeisje werd gevonden in Hoyo Negro, een onderwatergrotsysteem op het schiereiland Yucatan.
DNA van 12.000 jaar oud skelet helpt de vraag te beantwoorden: Wie waren de eerste Amerikanen?