V Afriki, rojstnem kraju človeštva, so se starodavni ljudje gibali in mešali po celotni celini. Toda do zdaj je bil izziv slediti tem vzorcem z uporabo genetike. Zdaj so znanstveniki analizirali najstarejši znani človeški DNK v Afriki, da bi osvetlili, kako so ljudje migrirali - in odprli novo polje za preučevanje vzorcev migracij in križanj v regiji.
Sorodne vsebine
- Antični DNK bi lahko razkril skrivnost prazgodovinskih evropskih migracij
Afrika je morda celina, kjer so ljudje prvič nastali, toda v primerjavi z Evropo je od tam sekvencirano relativno malo starodavne DNK. Tega ni bilo dovolj, pravi Jessica Thompson, arheologinja z univerze Emory, ki se osredotoča na starodavno Afriko, ampak zaradi razlik v okolju med celinami.
DNK je lahko odporna molekula, ki preživi sto tisoč let v pravih pogojih. Lahko pa je tudi zelo krhek, podleže degradiranju ob prisotnosti toplote ali vlage. Oboje najdemo v številnih delih Afrike, zato je mnogo težje izločiti uporabno DNK v zaporedje.
V nasprotju s tem so znanstveniki sekvencirali DNK neandertalcev v Evropi, ki segajo več kot 400.000 let, zahvaljujoč podnebju, ki je na splošno bolj hladno, bolj suho in zato bolj primerno za ohranjanje DNK.
"Za Afričanke je frustrirajoče, ker nimamo dostopa do istih vrst podatkov, kot jih imajo ljudje, ki preučujejo prazgodovino, pravijo, da jih ima starodavna Evropa, " in priznam, da sem bil neke vrste ljubosumen na to. "
Na konferenci o antropologiji leta 2015 se je Thompson ponovno spopadel s to pomanjkljivostjo starodavnih DNK podatkov iz Afrike. Zdelo se ji je, da na celini morda obstajajo nekateri pogoji, ki bi bolje ohranili DNK - če bi raziskovalci samo vedeli, kam naj pogledajo. "Neumno sem razmišljala o Afriki kot o tem homogenem vlažnem, vročem kraju, " pravi zdaj.
Pri Thompsonovem terenskem delu v jugovzhodni državi Malavi se je spomnila, da je obiskala mesta, ki so bila na razmeroma visokih nadmorskih višinah, kjer so sredi 20. stoletja našli okostja. Thompsonova prizadevanja za odkrivanje teh okostij so jo vzpostavila v stiku z že nastajajočimi prizadevanji antropologov in drugih raziskovalcev, da zapolni praznino starodavne afriške DNK z izkoriščanjem znanstvenega napredka.
"Vsi smo pravkar čakali in upali, da bo prišel dan, ko bomo lahko dostopali do tehnologije, ki bi nam omogočila, da iz Afrike dobimo enako kakovost podatkov, kot jo imamo v drugih delih sveta, " pravi Thompson. Ta dan je morda končno prišel.
Antropologinja z univerze Emory Jessica Thompson, poleg rock umetnosti na mestu, ki se imenuje Mwanambavi v Malaviju. (Suzanne Kunitz) Thompson je v drugem laboratoriju našel dva vzorca starodavnih ljudi, vendar je njihova analiza dala neskladne rezultate. Zato se je odločila, da se bo vrnila na mesta Malavi, kjer so jih izkopali, da bi poiskala več namigov. Odkrila je še tri sklope človeških posmrtnih ostankov, ki so vsebovali DNK izpred 8000 let; zbrala je druge vzorce iz znanstvenih arhivov v Malaviju.
Drugi raziskovalci so obiskali še osem starodavnih vzorcev iz juga, ki jih je Thompsonova skupina vključila v danes objavljeno študijo v reviji Cell . Čas je vzorce degradiral, pravi Pontus Skoglund, genetik iz medicinske šole s Harvarda, ki je vodil študijo. Vendar pa so z vztrajnostjo in napredovanjem genske tehnologije raziskovalci uspeli pridobiti vsaj 30.000 parov baz DNK iz vsakega vzorca - "več kot dovolj za močne statistične analize", pravi Skoglund.
Skupina je primerjala te starodavne sekvence na stotine sodobnih genomov današnje Afrike in po vsem svetu, da bi postavili prednike sodobnih ljudi in videli, kdo se je gibal in kdo ne. "Najbolj takoj je očitno, da je ta krajina populacije lovcev in nabiralcev zdaj precej korenito spremenjena, " pravi Skoglund.
Pred široko uporabo kmetijstva in živine so ljudje preživeli z lovom in nabiranjem. Znano je, da je sprejetje kmetijstva s strani nekaterih skupin ljudi v starodavni zgodovini povzročilo velike migracije med ljudmi, toda ta študija je jasno povedala, koliko je to motilo distribucijo ljudi v južni Afriki.
Zdi se, da sodobni ljudje, rojeni v Malaviju, niso popolnoma povezani s starodavnimi ljudmi, ki so živeli v svoji državi pred nekaj tisoč leti - odražajo veliko bolj dramatično selitev, kot bi pričakovali Thompson in drugi. Drugi vzorci so potrdili, koliko gibanja znotraj Afrike se je zgodilo v zadnjih nekaj tisoč letih, in vključili tanzanijskega pastirja, za katerega so ugotovili, da se potomci širijo od severa proti jugu na celini.
Po besedah Thompsona ta gibanja pomenijo, da se rodovi sodobnih ljudi v Afriki mešajo veliko več, kot se je prej mislilo. "Zdi se, da gre za eno najbolj popolnih nadomestitev prebivalstva, ki je bila kdajkoli dokumentirana, " pravi.
"Človeška genetska zgodovina je bila zapletena. Za razumevanje tamkajšnje zgodovine so potrebne starodavne študije DNK iz Afrike in jih nestrpno pričakujemo, " je po elektronski pošti povedal Chris Tyler-Smith, genetik iz Inštituta Wellcome Trust Sanger. "To je prva obsežna študija starodavne afriške DNK."
Tyler-Smith, ki ni bil vključen v raziskavo, je dejal, da so nekatere ugotovitve pričakovane, na primer dejstvo, da je populacija lovcev nabirala kmetijsko prebivalstvo. Vendar so ga presenetila druga spoznanja, na primer, kako je razvejano drevo prednikov za sodobne zahodnoafričane.
Dokončanje tega zaporedja, pravi, odpira vrata za boljše in boljše zaporedje po cesti in sproža več vprašanj o naših prednikih.
Eran Elhaik, genetik z univerze v Sheffieldu, se strinja. "Ta študija odpira okno v preteklost ene najbolj gensko raznolikih regij na svetu, ki je do zdaj ostala v glavnem neraziskana, " je zapisal po elektronski pošti. Številne domneve in rekonstrukcije o tem, kako so se v Afriki naselili starodavni ljudje, bo morda zdaj treba zavreči, pravi.
Za Thompson in Skoglund ta prispevek na splošno poudarja, koliko vprašanj bi lahko v Afriki odklenilo starodavni človeški DNK. "Mislim, da je pomembno prinesti to orodje starodavne DNK, ki je bilo zelo koristno za razumevanje zgodovine Evrope, da bi razumeli vse dele sveta, zlasti afriško prazgodovino, " pravi Skoglund.
Thompson, ki namerava najti in zaporediti bolj starodavno DNK, da bi narisala še jasnejšo sliko, kje in kako so ljudje v Afriki že davno živeli, pravi, da pričakuje, da bo v bližnji prihodnosti iz tega orodja prišlo še veliko več raziskav. "Mislim, da bodo zdaj široko odprta vrata, " pravi Thompson.
