https://frosthead.com

DNA עתיק עלול לחשוף את תעלומת ההגירה האירופית הפרהיסטורית

בואו נודה בזה: אפילו עם הנוחות המודרנית של U-Hauls ותיבות קרטון, תנועה היא כאב. עבור בני אדם ניאוליתיים שחיו באירופה לפני 5, 000 שנה, המכשולים - טורפים משוטטים, חוסר תחבורה, בלתי סלחניים - בטח נראו בלתי עבירים. "עמוק בעבר כמה אנשים היו יכולים לנוע מאות קילומטרים, בוודאי, אבל רוב האנשים באותה תקופה לא היו צריכים לעשות זאת", אומר כריס טיילר-סמית ', חוקר גנטיקה אנושית במכון סאנגר באנגליה.

תוכן קשור

  • קבר בן 3, 600 שנה שנמצא ליד הארמון הכנעני עשוי להכיל שרידים ממשפחת המלוכה
  • DNA עתיק עוזר למדענים לשפוך אור על האופן בו עבר אפריקאים קדומים ומעורבים

אולם מחקר חדש המבוסס על טכניקת מיפוי רומן מעיד אחרת. על ידי שילוב של נתונים גנטיים עם ארכיאולוגיה, החוקרים ניתחו את ה- DNA של יותר מ -300 אירו-אזיקים קדומים ומזרח אירופה הקרובה כדי לגלות כי ייתכן שאנשים אלה שוטטו באופן מפתיע. הם גילו כי 50 אחוז מהשלדים העתיקים היו בקברים שנמצאים במרחק של יותר מ -100 מיילים ממקום מוצאם, 30 אחוז היו במרחק של עד 620 מיילים משם, והאנשים הנותרים שוטטו עד 1, 900 מיילים מבתיהם.

"זו הפעם הראשונה שמישהו הצליח לעשות דבר כזה", אומר ערן אלחייק, מחלוצי הטכניקה החדשה וגנטיקאי באוניברסיטת שפילד. "יכולנו לראות את הופעתה של חקלאות, ואוכלוסיות עוברות כי הם מיצו את האדמה ואז מערכות השקיה. ככל שהאוכלוסיות עברו, הם החליפו את כל הציידים-לקטים. "אלחייק וצוותו הציגו בחודש שעבר את הממצאים הראשוניים שלהם בוועידת האגודה האירופית לגנטיקה אנושית.

ארכיאולוגים וגנטיקאים כאחד השערו כיצד ואיפה בני האדם נדדו ברחבי אירופה. בהתבסס על שרידי שלד, הם מאמינים כי אירופה הייתה מאוכלסת על ידי בני אדם מודרניים לפני כ- 45, 000 שנה כאשר הומינינים עברו מאפריקה למחוזות אחרים בעולם. אירופה נפלה אז ברובה כאשר תקופת הקרח האחרונה השתלטה לפני כ- 25, 000 שנה, למעט כמה אחזקות אישיות שמצאו תנאים שרודים בדרום אירופה.

"ארכיאולוגים שיערו זה מכבר כי אירופה הייתה מושבתת על ידי גלים רצופים של לקטים-ציידים, בהתבסס על הבדלים ברורים בכלי אבן וקישוטי עצם ופגזים שהוחלפו מאתרים ברחבי אירופה והמזרח התיכון, " כותב איוון קלוואי למען הטבע .

אבל רק לאחרונה הארכיאולוגים הצליחו להשוות את הנתונים החומריים שלהם לסיפור שגנטיקה מספרת. עם ההתקדמות האחרונה בניתוח ה- DNA העתיק, אנו מתחילים לקבל תמונה הרבה יותר ברורה ומורכבת יותר על בני אדם אלה ועל חייהם.

...

ה- DNA עדין לשמצה. הוא יכול לשרוד רק שלם בתנאים סביבתיים מסוימים, ומעדיף מקומות קרים. בדגימות אנושיות, המקום הטוב ביותר למצוא אותו הוא עצם החינניות בגולגולת, סמוך לאוזן. אבל אפילו לאחר שהושגת ידיים על DNA כלשהו שמיש, הכרייה למידע שימושי מגיעה עם שורה של מכשולים.

חילוץ DNA עתיק ורצף אותו בטכניקות הדור הבא מביא לפיגוע במידע. ה- DNA אינו נובע רק מהאדם הקדום - הוא גם מהסביבה הסובבת, ואולי גם מזיהום שהוכנס על ידי חוקרים מודרניים. כדי לסדר את הסבך הזה, החוקרים מסתמכים על סיוע ממוחשב לזיהוי רצף DNA מיטוכונדריאלי יחיד (נוכחות של יותר מאחת מעידה על זיהום) ומבחר דפוסי הידרדרות שמאותתים על DNA אנושי.

אבל ברגע שקטעי ה- DNA האנושי ינותקו מהבלגן, הם יכולים לפתוח עולם של תגליות. אנו יכולים ללמוד על כל דבר, ממה שבני אדם קדומים כמו Ötzi שאימתה ואומתה אמא ​​הקרח ועד תדירות הניאנדרטלים ובני האדם הולכים וגדלים. "אני חושב שזה אחד ההתפתחויות המרגשות ביותר במדע בעשורים האחרונים, " אומר טיילר-סמית '. "אנשים השוו את זה להתפתחות הכרויות הפחמן-נפח באמצע המאה העשרים מבחינת השפעתו."

אלחייק הרחיב את המידע שניתן לחלץ מ- DNA עתיק בעזרת טכניקה שחלצה עם בני אדם חיים, המכונה מבנה אוכלוסייה גיאוגרפית, או GPS. טכניקה זו מסתמכת על מערכי נתונים המשווים בין פולימורפיזמות של נוקליאוטידים יחידים - הבדלים בנוקלאוטידים ב- DNA המשמשים כסמנים ביולוגיים בקרב פרטים. שיטת ה- GPS משתמשת ב- SNPs (מבוטאים "snips") של אוכלוסיות שנמצאות במקום אחד במשך דורות מרובים, ואז מנגדת אותה לקבוצות שגרות רחוקות יותר.

"לא רק פריצנו ראשי תיבות מגניבים, זה באמת עובד כמו ניווט GPS", אומר אלחייק. "במקום לוויינים אנו משתמשים באוכלוסיות שממוקדות היטב באזורים שלהן."

במחקר שנערך בכתב העת Nature Communications ב -2014, אלחייק ועמיתיו יישמו את שיטת ה- GPS על יותר מ -600 אנשים ברחבי העולם, והצליחו להקצות נכון 83 אחוז מאותם אנשים לארץ מוצאם. כאשר החלה אותה טכניקה על 200 כפריים סרדינים, רבע מהם הוצב בכפריהם ורוב האנשים הוצבו במרחק של 50 ק"מ מבתיהם.

אותה טכניקה משמשת במחקר החדש שלהם. "השתמשנו ב- DNA עתיק שהוצא משרידי שלד משנת 12000 לפני הספירה עד 500 לספירה", אומר אלחייק, "ה- DNA נכנס וקואורדינטות יוצאים" - למרות שהוא מוסיף שגודל המדגם קטן בהרבה עבור אנשים קדומים, כך שיש הרבה יותר פערים ברחבי היבשת. תחשוב על זה כ- GPS למתים.

"אם יש לך אולי 20 או 30 אנשים שמגיעים מאותה אוכלוסיה, יש מידע נוסף שתוכל לקבל", אומר טיילר-סמית ', שאינו מעורב במחקר ה- GPS. אבל, הוא מוסיף, "המספרים הגדולים תמיד טובים יותר."

...

אבל גנטיקאים וארכיאולוגים לא תמיד מסכימים על הנקודות היפות יותר של הפרהיסטוריה. מבחינת מארק ונדר לינדן, פרופסור לארכיאולוגיה באוניברסיטת קולג 'בלונדון, השימוש במידות מדגם כה קטנות כדי להסיק מסקנות גדולות הוא בעייתי.

"גנטיקאים הציעו תהליכים רחבי היקף על בסיס דגימות מצומצמות ומעובדות במרחב, ואז - בטעות - הכלילו את התוצאות הללו לכל התרבויות הארכיאולוגיות המקבילות, " אמרה לינדן במייל. "ארכיאולוגים וגם גנטיקאים צריכים להבין ולהתחשב במלואם כי גנים ותרבות חומרית אינם פועלים באותה תחומי פעולה, ואף אינם נפרשים על אותם סולם מרחבי וזמני."

לינדן אכן מסכימה כי עבודת הגנטיקאים ב- DNA עתיק חוללה מהפכה בתחום ופתחה דרכי חקירה חדשות. "מחקרי DNA עתיקים, לצד סוגים אחרים של נתונים, מצביעים על כך שההיסטוריה של האוכלוסייה של אירופה הפרהיסטורית הייתה בתנופה מתמדת ומסומנת על ידי פרקים רבים של התרחבות ונסיגה כאחד."

אם הטכניקה של אלחייק תתחלף, היא יכולה לענות על שאלות מפתה לגבי הגירה אנושית - למשל, איך הגיעה החקלאות לאזור. ארכיאולוגים התלבטו במשך עשרות שנים האם הוא הועבר על ידי הגירה אנושית, או על ידי תנועת הרעיון עצמו. חלק מהדיון הושק לאחרונה על ידי הגנטיקה, כאשר החוקרים רואים את תנועתן של קהילות חקלאיות מהמזרח הקרוב לקבוצות הציידים-לקטים באירופה. אלחייק סבור כי המחקר של קבוצתו יבהיר עוד יותר את השאלה הזו ויציג תנועות מדויקות יותר של קבוצות מרובות של אנשים.

מבחינת טיילר-סמית, סוג זה של רזולוציה מוגברת למתארים הרחבים של העבר הוא עתיד התחום. הוא גם היה רוצה לראות דוגמאות נוספות ממקומות אחרים בעולם - האזורים החמים והיבשים יותר כמו אפריקה ודרום אירופה, שם היה קשה למצוא DNA עתיק שעדיין שלם בשל התנאים הסביבתיים. עם זאת, לעת עתה, הגירה אירופאית של התפשטות עצמה מסייעת לנו להבין את המוצא האנושי - ואת העובדה שכולנו מורגלים.

"אין דבר כזה אוכלוסיה אירופית שקיימת כבר 40, 000 שנה", אומר טיילר-סמית '. "ערבוב נמשך לאורך כל הפרה-היסטוריה ואני חושב שנראה שבכל חלק של העולם כשאנחנו באים ללמוד את זה ברמת פירוט זו."

DNA עתיק עלול לחשוף את תעלומת ההגירה האירופית הפרהיסטורית