Afrikában, az emberiség szülőhelyén, az ősi emberek az egész kontinensen költöztek és összekeveredtek. De eddig kihívást jelentett ezeknek a mintáknak a genetika felhasználásával történő felkutatása. Most a tudósok elemezték az Afrikában a legrégebbi ismert emberi DNS-t, hogy rávilágítsanak az emberek vándorlásának módjára - új térséget nyitva meg a térségben a migrációs és kereszteződési minták megvizsgálására.
kapcsolodo tartalom
- Az ősi DNS lebonthatja az őskori európai migráció rejtélyét
Lehet, hogy Afrika a kontinens, ahol az emberek először előfordultak, ám Európához képest viszonylag kevés ősi DNS-t szekvenáltak innen. Jessica Thompson, az Emory Egyetem régésze, aki az ókori Afrikára összpontosít, nem a próbálkozás hiánya miatt, hanem inkább a kontinensek közötti környezetbeli különbségek miatt.
A DNS rugalmas anyag lehet, amely megfelelő körülmények között évezredeket évezredett túl. De nagyon törékeny is lehet, melegedve hőnek vagy nedvességnek a hatására. Mindkettőt Afrikában nagyszámban megtalálják, ami sokkal nehezebbé teszi a felhasználható DNS szekvenciájú kinyerését.
Ezzel szemben a tudósok szekvenálják az Európában található neandertáliai DNS-t, amelyek több mint 400 000 évvel kezdődnek, köszönhetően az éghajlatnak, amely általában hűvösebb, szárazabb, és ezért jobban alkalmas a DNS megőrzésére.
"Egy afrikai ember számára ez frusztráló, mert nem férünk hozzá hasonló adatokhoz, mint az emberek, akik azt mondják, hogy az ókori Európát őskorban használják" - mondja Thompson. - És beismerem, hogy féltékeny ez miatt. "
A 2015-ös antropológiai konferencián Thompson ismét szembesült az afrikai ősi DNS-adatok e szegénységével. Felébresztette, hogy a kontinensen lehetnek olyan helyek, ahol a DNS-t jobban meg lehet őrizni - ha a kutatók csak tudnák, hol kell keresni. "Buta voltam Afrikáról gondolkodni, mint ez a homogén nedves, forró hely" - mondja most.
Thompson Malawi délkeleti országában végzett terepmunkáján emlékeztetett a látogatási helyekre, amelyek viszonylag magas tengerszint feletti magasságban voltak, és észrevehetően hidegek voltak, ahol csontvázokat találtak a 20. század közepén. Thompson ezen csontvázak felkutatására tett erőfeszítései felvetették a kapcsolatot az antropológusok és más kutatók már született erőfeszítéseivel, hogy a tudományos fejlődés kihasználásával kitöltsék az ősi afrikai DNS-t.
"Valójában mindannyian vártunk és reménykedtünk abban, hogy eljött a nap, amikor hozzáférhetünk olyan technológiához, amely lehetővé teszi számunkra, hogy Afrikából ugyanolyan minőségű adatokat nyerjünk, mint a világ más részein" - mondja Thompson. Lehet, hogy végre megérkezett a nap.
Az Emory Egyetem antropológusa, Jessica Thompson, a kőművészet mellett a Mwanambavi nevű helyszínen Malawiban. (Suzanne Kunitz) Thompson két ősi emberi mintát talált egy másik laboratóriumban, de ezek elemzése következetlen eredményeket adott. Ezért úgy döntött, hogy visszatér a Malawi helyekre, ahol ástak őket, hogy további nyomokat keressenek. Végül három további emberi maradványt fedezett fel, amelyek 8000 évvel ezelőtti DNS-t tartalmaztak; további mintákat gyűjtött a malawi tudományos levéltárból.
Más kutatók emellett további nyolc ősi mintát is délen vizsgáltak meg, amelyeket a Thompson csoport beépített egy, a Cell folyóiratban ma megjelent tanulmányba. Az idő lerontotta a mintákat - mondja Pontus Skoglund, a kutatást vezető Harvard Medical School genetikusa. A perzisztencia és a genetikai technológia fejlődése mellett a kutatók mindegyik mintából legalább 30.000 DNS-bázispárt nyertek - „elegendő ahhoz, hogy erőteljes statisztikai elemzéseket végezzenek” - mondja Skoglund.
A csapat összehasonlította ezeket az ősi szekvenciákat Afrika és a világ minden tájáról származó modern genom százaival, hogy elhelyezzék a modern emberek őseit és megnézhessék, ki költözött körül, és ki nem. "A legegyszerűbben nyilvánvaló, hogy a vadász-gyűjtő populációk ezen tájját most radikálisan megváltoztatták" - mondja Skoglund.
A mezõgazdaság és az állattenyésztés elterjedése elõtt az emberek vadászattal és összegyûjtéssel éltek túl. Thompson szerint az a tény, hogy az ókori történelem folyamán a mezőgazdaság néhány embercsoport általi elfogadása az emberek körében nagy vándorlást váltott ki, mondja Thompson, ám ez a tanulmány világossá tette, hogy ez mennyire zavarja az emberek eloszlását Dél-Afrikában.
A Malawiban őslakos emberek úgy tűnik, hogy teljesen nem állnak kapcsolatban az ősi emberekkel, akik országukban éltek néhány ezer évvel ezelőtt - ami sokkal drámaibb migrációt tükröz, mint amit Thompson és mások elvárhattak volna. Más minták megerősítették, hogy az elmúlt néhány ezer évben mennyi mozgás történt Afrikán belül, és beletartozott egy tanzániai pásztor, akiről azt találták, hogy leszármazottai északról délre terjednek a kontinensen.
Ezek a mozgások azt jelentik, hogy az afrikai modern emberek származása sokkal kevesebb keveredést mutat, mint azt korábban gondolták - mondta Thompson. "Úgy tűnik, hogy ez az egyik legteljesebb népességpótlás, amelyet valaha dokumentáltak" - mondja.
"Az emberi genetikai történelem összetett volt, és Afrikából származó ősi DNS-kutatásokra van szükség az ottani történelem megértéséhez, és hevesen várják őket" - mondta e-mailben Chris Tyler-Smith, a Wellcome Trust Sanger Intézet genetikusa. "Ez az ősi afrikai DNS első jelentős kutatása."
Tyler-Smith, aki nem vett részt a kutatásban, elmondta, hogy néhány következtetés várható, például az a tény, hogy a vadászgyűjtők populációját mezőgazdasági populációk váltják fel. Más betekintések, például az, hogy a modern nyugat-afrikai származási ág elágazik, meglepte őt.
A szekvenálás befejezése, mondja, megnyitja az ajtót a jobb és jobb szekvenáláshoz az úton, és további kérdéseket vet fel az őseinkkel kapcsolatban.
Eran Elhaik, a Sheffieldi Egyetem genetikusa egyetért ezzel. "Ez a tanulmány ablakot nyit a világ egyik genetikailag legkülönfélébb régiója múltjához, amely eddig nagyrészt felfedezetlen maradt" - írta e-mailben. Számos feltételezést és rekonstrukciót kell elvetni arról, hogy az ősi emberek Afrikában telepedtek le - mondja.
Thompson és Skoglund számára ez a cikk összességében rámutat arra, hogy hány kérdést tehet fel az ősi emberi DNS Afrikában. "Úgy gondolom, fontos, hogy hozzuk ezt az ősi DNS eszközt, amely nagyon hasznos volt az európai történelem megértésében, hogy megértsük a világ minden részét, különösen az afrikai őskorban" - mondja Skoglund.
Thompson, aki egy ősi DNS megtalálását és szekvenálását tervezi, hogy még világosabb képet adjon arról, hogy hol és hogyan éltek Afrikában az emberek Afrikában régen, azt állítja, hogy a közeljövőben sokkal több kutatást vár ebből az eszközből. "Azt hiszem, ez most egy ajtó lesz, amely nyitva van" - mondja Thompson.
