Rewolucja w jaskini

Przełom w badaniu ewolucji człowieka dzięki śladom moczu w jaskini. Udało się uzyskać materiał DNA mimo braku jakichkolwiek doczesnych szczątków. To otwiera niesamowite możliwości badania naszych dziejów.

Reklama

Nasi przodkowie palili zmarłych. To oznacza, że badanie DNA szczątków jest niezwykle trudne. Nie da się pozyskać materiału genetycznego z kości, które są zwęglone albo były poddane działaniu bardzo wysokiej temperatury. W efekcie jesteśmy skazani na badanie tylko tych rzadkich przypadków, gdy praprzodek zaginął albo zmarł w samotności. To mocno ogranicza bazę badawczą.

Badacze z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka w Lipsku, Matthias Meyer i jego doktorantka Viviane Slon, wykazali, że jedną z jaskiń na terytorium dzisiejszej Belgii ok. 50 tys. lat temu, czyli w głębokim plejstocenie, odwiedził neandertalczyk. Mimo że naukowcy nie odnaleźli tam ani jednej jego kości. Jak to zatem możliwe? Otóż badacze przeanalizowali klepisko i znaleźli w nim resztki moczu, który neandertalczyk oddawał w tamtym miejscu 50 tys. lat temu.

Chłopczyk z przeszłości

W 2010 r. dzięki odnalezieniu maleńkich fragmentów kości małego chłopca określono, że poza nami – ludźmi współczesnymi – oraz wymarłymi neandertalczykami byli przedstawiciele jeszcze co najmniej jednego gatunku człowieka. Denisowiańczycy. Wszystko, co o nich wiemy, zawdzięczamy badaniu DNA pobranego z nikłych skamielin. Dzięki tym badaniom wiemy również, że podobnie jak neandertalczyk, denisowiańczyk zostawił ślady w naszym DNA. Materiał genetyczny ludzi współczesnych nosi całkiem sporo śladów neandertalczyków. Znaczy to, że nasi wcześni przodkowie oraz neandertalczycy i denisowiańczycy musieli się krzyżować i wydawać na świat płodne potomstwo.

  Monika V. Knul Becky Miller pobiera próbki osadów do analizy genetycznej podczas wykopalisk w Trou Al’Wesse, w Belgii.
Od 2010 r. technika rozwinęła się w sposób niewyobrażalny. Potrafimy pozyskiwać materiał DNA z próbek, które jeszcze kilka lat temu były częściowo bezużyteczne. Korzysta się przy tym z prostego faktu, że w każdej komórce człowiek (zarówno współczesny, jak i kopalny) miał i ma tylko jedno jądro komórkowe, ale za to tysiące mitochondriów. Czyli jedną kopię materiału genetycznego po obojgu rodzicach zamkniętą w jądrze oraz tysiące razy więcej znacznie krótszego i dziedziczonego wyłącznie po matce DNA zamkniętego w mitochondriach. Mitochondria neandertalczyka, denisowiańczyka i Homo sapiens sapiens różniły się genetycznie na tyle, że można je bezproblemowo rozpoznać. Zatem gdy mamy bardzo mało materiału genetycznego, szukamy wyłącznie mitochondrialnego DNA. Bo choć jego nici są znacznie krótsze, jest go po prostu więcej. Pełne sekwencje genomów ludzi zarówno współczesnych, jak i kopalnych uzyskano już dla olbrzymiej liczby osobników. Istnieje zatem spora baza danych do porównań i coraz lepsze programy komputerowe pozwalające na analizę nawet bardzo krótkich sekwencji. Ponadto technologia sekwencjonowania jest nieporównywalnie prostsza i tańsza niż jeszcze kilka lat temu. Istnieją urządzenia, które robią to całkowicie automatycznie.

Koń w lodzie, człowiek w jaskini

Naukowcy badający odległą genetyczną przeszłość zdołali pokonać swojego największego wroga, czyli zanieczyszczenia współczesnym ludzkim DNA. Nawet odrobina zdartego przez paleontologa naskórka zanieczyszczała jeszcze do niedawna bezpowrotnie małą próbkę. Zauważono jednak, że archaiczne DNA, takie, które przechodziło proces powolnego rozpadu, ma charakterystyczną strukturę. Wystarczy teraz te cechy odłowić i problem zanieczyszczeń próbki znika.

  Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology Matthias Meyer przy pracy w Instytucie Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka.
Wróćmy jednak do naszego neandertalczyka w Belgii. Otóż oddał on mocz na podłoże jaskini. Mimo że było to tysiące lat temu, ślady jego DNA obecnego w moczu przetrwały dzięki odpowiednim warunkom panującym w jaskini. Udało się zebrać ten materiał, odsiać zanieczyszczenia i zanalizować pod względem mitochondrialnego DNA. 50 tys. lat to w analizie DNA żadne wielkie osiągnięcie. Najstarszy zanalizowany genom pochodzi od konia, który przebywał w wiecznej zmarzlinie niemal 10 razy dłużej, zanim został znaleziony. Przełom polega na tym, że w badaniu nie posiadano żadnych szczątków kostnych czy innych elementów organicznych. A takich miejsc jak belgijska jaskinia są w Europie tysiące.

Genetyka wzbogacona o najnowsze techniczne rozwiązania i osiągnięcia naukowców z Lipska pozwoli ustalić zatem m.in. realny zasięg występowania trzech poznanych dotąd „gatunków” człowieka. Nie wiemy na przykład, gdzie denisowiańczyk współwystępował z neandertalczykiem i człowiekiem współczesnym. A wiemy, że musiał, skoro nasi bezpośredni przodkowie mieli z nim potomstwo, podobnie jak neandertalczycy. Poza tym dzięki równie nikłym, ale zawsze obecnym śladom ludzi w osadach jaskiń być może odkryjemy nowe „gatunki” ludzi, których kości się nie zachowały. Wielkie pytania stojące dziś przed europejską paleontologią, a dotyczące zasiedlania Europy przez łowców, zbieraczy, ludy rolnicze i wreszcie tajemniczych wysokich jeźdźców z anatolijskich stepów, tylko czekały na takie przełomowe osiągnięcie. 

  Sylvio Tüpke /Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology Viviane Slon przygotowuje próbkę osadów do ekstrakcji DNA.

«« | « | 1 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Wybrane dla Ciebie

Zobacz

  • Fidel Castro
    04.07.2017 08:11
    Faceci byli tacy od zawsze.Poszli się pod ścianę odlać.....
  • Atimeres
    16.07.2017 20:19
    >>Znaczy to, że nasi wcześni przodkowie oraz neandertalczycy i denisowiańczycy musieli się krzyżować i wydawać na świat płodne potomstwo.
    -Hm, to bardziej skomplikowane!
    Czy to potomstwo było płodne? Nie bardzo, skoro wyginęło! Nie ma wśród tych krzyżówek ani jednego mężczyzny neandertalskiego, ani kobiety neandertalskiej. Te linie się wyrodziły genetycznie i nie mogły się rozmnażać.
    A co zostało z tych krzyżówek?
    Zostało tylko autosomalne DNA, to populacyjne, przekazywane w ramach rekombinacji DNA rodziców.
    Czyżby Panu Życia zależało na oczyszczeniu środowiska człowieka, aby nie było wokół niego jakichś półproduktów?
    Jeszcze zobaczymy, jak ta sprawa przedstawia się w populacji filipińskich pigmejów, czy nie ma tam krzyżówek z Y-DNA lub mtDNA człowieka archaicznego.
Dodaj komentarz
Gość
    Nick (wymagany lub )

    Autopromocja

    Reklama

    Reklama

    Reklama