Afrikassa, ihmiskunnan syntypaikassa, muinaiset ihmiset muuttivat ja sekoittuivat koko mantereelle. Mutta tähän asti on ollut haaste jäljittää nämä mallit genetiikan avulla. Nyt tutkijat ovat analysoineet Afrikan vanhinta tunnettua ihmisen DNA: ta valaisemaan ihmisten muuttoliikettä - avaten uuden kentän alueen muutto- ja risteytymismallien tutkimiseksi.
Asiaan liittyvä sisältö
- Muinainen DNA voi purkaa esihistoriallisen Euroopan muuttoliikkeen mysteerin
Afrikka voi olla manner, josta ihmiset ensin nousivat, mutta Eurooppaan verrattuna sieltä on sekvensoitu suhteellisen vähän muinaista DNA: ta. Emess-yliopiston arkeologi Jessica Thompson, joka keskittyy muinaiseen Afrikkaan, sanoo, että tämä ei ole ollut yrittämisen puutteen takia, vaan johtuu pikemminkin mantereiden ympäristöeroista.
DNA voi olla joustava molekyyli, selviytyä satoja tuhansia vuosia oikeissa olosuhteissa. Mutta se voi olla myös erittäin herkkä, alttiina hajoavalle lämmön tai kosteuden läsnä ollessa. Näitä molempia on runsaasti suuressa osassa Afrikkaa, mikä tekee käyttökelpoisen DNA: n erottamisen sekvenssiksi huomattavasti vaikeammaksi.
Sitä vastoin tutkijat ovat sekvensoineet DNA: n Neanderthalsista Euroopasta, joka on peräisin yli 400 000 vuodesta, johtuen ilmastosta, joka on yleensä viileämpi, kuivempi ja soveltuu siten paremmin DNA: n säilyttämiseen.
"Afrikkalaiselle se on turhauttavaa, koska meillä ei ole pääsyä samantyyppisiin tietoihin, joita ihmisillä, jotka tutkivat esihistoriaa sanoa, että muinainen Eurooppa on", Thompson sanoo, "ja tunnustan, että olen ollut sellainen mustasukkainen siitä. "
Vuonna 2015 pidetyssä antropologiakonferenssissa Thompson joutui jälleen kohtaamaan tätä Afrikan muinaisen DNA-tiedon vähäisyyttä. Hänelle valutti, että mantereella voi olla joitain paikkoja, joissa olosuhteet säilyttäisivät DNA: n paremmin - jos tutkijat vain tietäisivät, mistä etsiä. "Olin typerää ajatella Afrikkaa kuin tätä homogeenista märää, kuumaa paikkaa", hän sanoo nyt.
Thompsonin kenttätyössä Kaakkois-Malawissa hän muistutti vierailupaikoista, jotka olivat suhteellisen korkealla korkeudella ja jotka olivat huomattavasti kylmiä ja joista luurankoja oli löydetty 1900-luvun puolivälissä. Thompsonin ponnistelut näiden luurankojen jäljittämiseksi saivat hänet yhteyteen antropologien ja muiden tutkijoiden jo syntymässä oleviin pyrkimyksiin täyttää muinaisen Afrikan DNA: n tyhjiö hyödyntämällä tieteellistä kehitystä.
"Me todella olemme kaikki vain odottaneet ja toivoneet, että tulisi päivä, jolloin voimme käyttää tekniikkaa, jonka avulla voimme saada Afrikasta samanlaatuisia tietoja kuin muualla maailmassa", Thompson sanoo. Tuo päivä on ehkä vihdoin saapunut.
Emoryn yliopiston antropologi Jessica Thompson, rock-taiteen vieressä Malawissa, Mwanambavi-puhelun yhteydessä. (Suzanne Kunitz) Thompson löysi kaksi muinaista ihmisen näytettä toisesta laboratoriosta, mutta niiden analysointi tuotti epäjohdonmukaisia tuloksia. Joten hän päätti palata Malawin sivustoille, joissa ne kaivettiin etsimään lisää vihjeitä. Hän päätyi paljastamaan vielä kolme joukkoa ihmisjäännöksiä, jotka sisälsivät DNA: ta, joka oli peräisin jo 8000 vuotta sitten; hän keräsi muita näytteitä Malawin tieteellisistä arkistoista.
Muut tutkijat hakivat myös kahdeksan muuta muinaista näytettä etelästä, jotka Thompson-ryhmä sisällytti tutkimukseen, joka julkaistiin tänään Cell- lehdessä. Aika oli huonontanut näytteitä, kertoo tutkimusta johtanut Harvard Medical Schoolin geneetikko Pontus Skoglund. Pysyvyydellä ja geenitekniikan kehityksellä tutkijat kuitenkin pystyivät saamaan jokaisesta näytteestä vähintään 30 000 DNA-emäsparia - ”enemmän kuin tarpeeksi voimakkaiden tilastollisten analyysien tekemiseksi”, Skoglund sanoo.
Ryhmä vertasi näitä muinaisia sekvenssejä satoihin nykypäivän genomeihin Afrikasta ja ympäri maailmaa sijoittaakseen nykyaikaisten ihmisten esi-isät ja nähdäkseen kuka oli muuttanut ympäri ja kuka ei. "Mikä on heti ilmeistä, tämä metsästäjien keräilijäryhmien maisema on nyt muuttunut melko radikaalisti", Skoglund sanoo.
Ennen maatalouden ja karjan laajaa käyttöä ihmiset selvisivät metsästyksellä ja keräämisellä. Thompson sanoo, että joidenkin ihmisryhmien hyväksytty maatalouden tiedetään johtavan suuriin muuttoliikkeisiin ihmisten keskuudessa, Thompson kertoo, mutta tämä tutkimus teki selväksi mittakaavan, kuinka paljon se häiritsi ihmisten jakautumista Etelä-Afrikassa.
Nykyajan Malawista kotoisin olevat ihmiset näyttävät olevan täysin riippumattomia muinaisista ihmisistä, jotka asuivat maassaan muutama tuhat vuotta sitten - mikä heijastaa paljon dramaattisempaa muuttoa kuin Thompson ja muut olisivat voineet odottaa. Muut näytteet vahvistivat, kuinka paljon Afrikan sisällä on tapahtunut liikkumista viimeisten tuhansien vuosien aikana, ja niihin kuului Tansanian paimen, jonka todettiin olevan jälkeläisiä levinnyt mantereelta pohjoisesta etelään.
Nämä liikkeet tarkoittavat, että nykyajan ihmisten suvusta Afrikassa näyttää sekoittuneen paljon enemmän kuin aiemmin ajateltiin, Thompsonin mukaan. "Se näyttää olevan yksi täydellisimmistä väestönkorvaajista, jota koskaan on dokumentoitu", hän sanoo.
"Ihmisen geenihistoria oli monimutkainen, ja muinaisia Afrikan DNA-tutkimuksia tarvitaan ymmärtää siellä tapahtuvaa historiaa, ja niitä odotetaan innolla", kertoi Wellcome Trust Sanger -instituutin geneetikko Chris Tyler-Smith sähköpostitse. "Tämä on ensimmäinen merkittävä muinaisen Afrikan DNA: n tutkimus."
Tyler-Smith, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, sanoi, että joitain johtopäätöksiä odotettiin, kuten se, että metsästäjä-keräilijöiden populaatiot korvattiin maatalouden populaatioilla. Mutta muut oivallukset, kuten kuinka nykyajan länsiafrikkalaisten syntyperäpuut ovat, yllättyivät hänestä.
Hänen mukaansa tämän sekvensoinnin valmistuminen avaa oven entistä parempaan ja parempaan sekvensointiin tiellä ja herättää lisää kysymyksiä esi-isistämme.
Sheffieldin yliopiston geneetikko Eran Elhaik on samaa mieltä. "Tämä tutkimus avaa ikkunan yhden maailman geneettisesti monimuotoisimman alueen menneisyyteen, joka on tähän mennessä pysynyt suurelta osin tutkimatta", hän kirjoitti sähköpostitse. Monet oletukset ja jälleenrakennukset siitä, kuinka muinaiset ihmiset asettuivat Afrikkaan, on ehkä jo nyt hylättävä, hän sanoo.
Thompsonille ja Skoglundille tämä artikkeli korostaa yleisesti kuinka monta kysymystä muinaisen ihmisen DNA voi avata Afrikassa. "Mielestäni on tärkeää tuoda tämä muinaisen DNA: n työkalu, joka on ollut erittäin hyödyllinen Euroopan historian ymmärtämisessä ymmärtämään kaikkia maailman osia, erityisesti Afrikan esihistoriaa", Skoglund sanoo.
Thompson, joka aikoo löytää ja järjestää entistä vanhempaa DNA: ta maalatakseen entistä selkeämmän kuvan siitä, missä ja miten ihmiset asuivat Afrikassa kauan sitten, sanoo, että hän odottaa lähitulevaisuudessa tämän työkalun tuottavan paljon enemmän tutkimusta. "Luulen, että siitä tulee nyt oviaukko, " Thompson sanoo.
