Het vinden van botten van vroege mensen en hun voorouders is moeilijk en zeldzaam - vaak vereisen wetenschappers dat ze door de sedimentbodem van grotten op verre locaties zoeken. Maar moderne technologische vooruitgang zou het veld volledig kunnen transformeren. Zoals Gina Kolta rapporteert voor The New York Times, documenteert een nieuwe studie een methode om fragmenten van hominide DNA te extraheren en te sequencen uit monsters van grotaarde.
De studie, die deze week in het tijdschrift Science werd gepubliceerd, zou het type bewijsmateriaal dat beschikbaar is om ons voorouderlijk verleden te bestuderen , volledig kunnen veranderen. Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig, Duitsland, verzamelden 85 sedimentmonsters van zeven archeologische vindplaatsen in België, Kroatië, Frankrijk, Rusland en Spanje, over een periode van 550.000 tot 14.000 jaar geleden.
Zoals Lizzie Wade van Science meldt, toen het team voor het eerst het DNA uit de sedimenten volgde, waren ze overweldigd. Er zijn triljoenen DNA-fragmenten in een theelepel vuil, meestal materiaal van andere zoogdieren, waaronder wollige mammoet, wollige neushoorns, grotberen en grothyena's. Om de rommel te doorbreken en alleen hominide DNA te onderzoeken, creëerden ze een moleculaire "haak" gemaakt van het mitochondriale DNA van moderne mensen. De haak was in staat om DNA-fragmenten te vangen die het meest op zichzelf leken en fragmenten uit Neanderthalers op vier plaatsen te verwijderen, inclusief in sedimentlagen waar botten of gereedschappen van de soort niet aanwezig waren. Ze vonden ook meer DNA van Denisovans, een raadselachtige menselijke voorouder die alleen in één grot in Rusland wordt gevonden.
"Het is een geweldige doorbraak, " vertelt Chris Stringer, antropoloog in het Natural History Museum in Londen, aan Wade. "Iedereen die nu grotten uit het Pleistoceen graaft, moet [sedimenten screenen op menselijk DNA] op hun lijst met dingen die ze moeten doen."
Hoe is het DNA daar gekomen? De onderzoekers kunnen niet precies zeggen, maar het zou niet zo moeilijk zijn. Mensen verliezen constant DNA. Sporen urine, ontlasting, spuug, zweet, bloed of haar zouden allemaal minuscule stukjes DNA bevatten. Deze verbindingen binden eigenlijk met mineralen in het bot, en deden waarschijnlijk hetzelfde met mineralen in de bodem, bewaarend, meldt Charles Q. Choi op LiveScience .
Er is nog een - iets enger - optie voor de oorsprong van het DNA. De onderzoekers vonden veel hyena-DNA op de onderzoekslocaties, vertelt Matthias Meyer, een auteur van de studie aan Choi. "Misschien aten de hyena's menselijke lijken buiten de grotten, gingen ze de grotten in en lieten ze de ontlasting achter en misschien zat in de hyena-ontlasting menselijk DNA."
Het idee om oud DNA uit sedimenten te halen is niet nieuw. Zoals Kolta meldt, hebben onderzoekers eerder met succes DNA-fragmenten van prehistorische zoogdieren teruggevonden in een grot in Colorado. Maar het hebben van een techniek gericht op het vinden van DNA van mensen en menselijke voorouders kan een revolutie teweegbrengen in het veld. Wade wijst erop dat een dergelijke techniek mogelijk eerder had kunnen helpen bewijs te leveren voor de bewering dat mensachtigen 130.000 jaar geleden in Noord-Amerika waren.
DNA-analyse van sedimenten zou uiteindelijk een routineonderdeel van de archeologie kunnen worden, vergelijkbaar met radio-koolstof datering, zegt Svante Pääbo, directeur van de afdeling Evolutionary Genetics van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie, in het persbericht. De techniek kan onderzoekers ook in staat stellen op zoek te gaan naar sporen van vroege mensachtigen op plaatsen buiten grotten.
"Als het zou werken, zou het een veel rijker beeld geven van de geografische distributie- en migratiepatronen van oude mensen, een beeld dat niet werd beperkt door het kleine aantal gevonden botten, " vertelt David Reich, geneticus Harvard aan Kolta. "Dat zou iets magisch zijn om te doen."
Zoals Wade meldt, kan de techniek ook veel mysteries oplossen, waaronder het bepalen of bepaalde tools en sites zijn gemaakt door mensen of Neanderthalers. Het zou ook nog meer mensachtige soorten kunnen onthullen waarvoor we geen botten hebben gevonden, waardoor een nog completere menselijke stamboom ontstaat.
