Хотя в Европе и Азии есть множество доисторических памятников, которые содержат инструменты и другие артефакты, созданные руками человека, скелетные останки древних людей встречаются редко. Поэтому исследователи из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге, Германия, изучили новые способы получения древней человеческой ДНК. Из образцов отложений, собранных на семи археологических участках, исследователи «выловили» крошечные фрагменты ДНК, которые когда-то принадлежали множеству млекопитающих, включая наших вымерших родственников человека. Они извлекли ДНК неандертальцев из пещерных отложений четырех археологических памятников, а также из слоев, где не было обнаружено скелетных останков гоминидов. Кроме того, они обнаружили денисовскую ДНК в отложениях из Денисовой пещеры в России. Эти новые разработки теперь позволяют исследователям раскрывать генетическую принадлежность бывших обитателей многих археологических памятников, на которых не обнаружено человеческих останков.
Изучая генетический состав наших вымерших родственников, неандертальцев, и их двоюродных братьев из Азии, денисовцев, исследователи могут пролить свет на нашу собственную эволюционную историю. Однако окаменелости древних людей редки, и они не всегда доступны или подходят для генетического анализа. «Мы знаем, что некоторые компоненты отложений могут связываться с ДНК», - говорит Матиас Мейер из Института эволюционной антропологии Макса Планка.«Поэтому мы решили исследовать, может ли ДНК гоминина сохраниться в отложениях на археологических памятниках, которые, как известно, были заселены древними гоминидами».
Для этой цели Мейер и его команда сотрудничали с большой сетью исследователей, проводивших раскопки на семи археологических памятниках в Бельгии, Хорватии, Франции, России и Испании. В целом, они собрали образцы отложений за период от 14 000 до более чем 550 000 лет назад. Используя крошечные количества материала, исследователи извлекли и проанализировали фрагменты митохондриальной ДНК - генетический материал из митохондрий, «энергетических фабрик» клетки - и идентифицировали их как принадлежащие к двенадцати различным семействам млекопитающих, включая вымершие виды, такие как шерстистый мамонт, шерстистый носорог, пещерный медведь и пещерная гиена.
Затем исследователи специально искали ДНК древних гоминидов в образцах. «Исходя из предварительных результатов, мы подозревали, что в большинстве наших образцов ДНК других млекопитающих было слишком много, чтобы обнаружить небольшие следы ДНК человека», - говорит Вивиан Слон, доктор философии. D. студент Института Макса Планка в Лейпциге и первый автор исследования. «Затем мы изменили стратегию и начали целенаправленно работать с фрагментами ДНК человеческого происхождения». Девять образцов из четырех археологических раскопок содержали достаточно ДНК древних гоминидов для дальнейшего анализа: восемь образцов отложений содержали митохондриальную ДНК неандертальцев от одного или нескольких человек, а один образец содержал денисовскую ДНК. Большинство этих образцов происходят из археологических слоев или мест, где ранее не было найдено ни костей, ни зубов неандертальцев.
Новый инструмент для археологии
«Извлекая ДНК гоминина из отложений, мы можем обнаружить присутствие групп гоминина в местах и в областях, где это невозможно сделать с помощью других методов», - говорит Сванте Паабо, директор отдела эволюционной генетики в Институте Макса Планка. Институт эволюционной антропологии и соавтор исследования. «Это показывает, что анализ ДНК отложений является очень полезной археологической процедурой, которая в будущем может стать рутинной."
Даже образцы отложений, которые хранились при комнатной температуре в течение многих лет, содержали ДНК. Анализ этих и свежевыкопанных образцов отложений, извлеченных из археологических раскопок, где не было найдено человеческих останков, прольет свет на бывших обитателей этих мест и на нашу общую генетическую историю.