Jeśli chodzi o genetykę, to nie tylko żywi posuwają się naprzód: DNA zachowane w kruchych kościach naszych przodków może zapewnić znaczny wgląd w naszą historię genetyczną. Tak jest w przypadku nowej historii genetycznej Europy, prześledzonej przez międzynarodowy zespół naukowców i opublikowanej dzisiaj w Science . Tworząc bezszwową mapę genetyczną sprzed 7500 do 3500 lat temu w jednym regionie geograficznym, naukowcy odkryli, że różnorodności genetycznej współczesnej Europy nie można wytłumaczyć pojedynczą migracją, jak wcześniej sądzono, ale wielokrotnymi migracjami pochodzącymi z szeregu obszary we współczesnej Europie.
Pisanie historii genetycznej Europy to spojrzenie na ewolucję zachodniej kultury i często spotykają się z nią więcej pytań niż odpowiedzi: dlaczego 45 procent Europejczyków ma odmienne DNA mitochondrialne (DNA przekazywane przez linię matczyną ) znany jako haplogroup H? Co powoduje, że jeden rodzaj mitochondrialnego DNA staje się dominujący nad innym? Czy zmiany w zapisie archeologicznym mogą odzwierciedlać zmiany w zapisie genetycznym?
Nowa historia genetyczna może dostarczyć odpowiedzi na te pytania. Aby spróbować poskładać rozległą historię genetyczną Europy, badacze z Australijskiego Centrum Starożytnego DNA (ACAD) na Uniwersytecie w Adelaide, Uniwersytecie w Moguncji, Państwowym Muzeum Dziedzictwa w Halle (Niemcy) i Projektu Genograficznego National Geographic Society wyodrębnili mitochondrialny DNA z zębów i kości 396 prehistorycznych szkieletów. Szkielety te znaleziono na dość małym i ograniczonym obszarze w niemieckim kraju związkowym Saksonia-Anhalt, obszarze, który w poprzednich badaniach wykazał, że zawiera wiele użytecznych próbek szkieletu.
„Zebraliśmy ponad 400 próbek od osób szkieletowych i wyodrębniliśmy DNA. A dla 396 z nich otrzymaliśmy jednoznaczne wyniki, które można potwierdzić ”- mówi dr Wolfgang Haak z ACAD, główny autor badania. „DNA nie jest zachowane u wszystkich osób, więc był to fantastyczny wskaźnik sukcesu”.
Badanie obejmowało bogactwo danych niespotykanych wcześniej - zbadano dziesięć razy więcej mitochondrialnego DNA niż w poprzednich badaniach, co czyni go największym badaniem starożytnego DNA do tej pory. Tak duża ilość danych pozwoliła naukowcom stworzyć „bezbłędny zapis… od najwcześniejszych rolników do wczesnej epoki brązu”, mówi Haak w komunikacie prasowym.
Jednym ze sposobów, w jaki naukowcy byli w stanie złożyć ten bezbłędny zapis genetyczny, było zawężenie próbek szkieletu do jednego regionu. Region Saksonii-Anhalt jest szczególnie owocny, jeśli chodzi o starożytne próbki szkieletów ze względu na niedawną historię polityczną: po zburzeniu muru berlińskiego część byłych Niemiec Wschodnich przeszła ogromną rewitalizację infrastruktury. W trakcie kopania nowych dróg i autostrad odkryto wiele starożytnych szkieletów, pobudzając rekord archeologiczny do tego stopnia, że badacze mają dostęp do próbki okazów sprzed 7500 lat do współczesności. Co więcej, ograniczając swoje poszukiwania w ramach odrębnych parametrów geograficznych, badacze byli w stanie skonstruować prawdziwy wycinek tego, co wydarzyło się w czasie w określonym miejscu, zamiast „niejednoznacznego zapisu tu i tam”, jak Haak opisuje alternatywę.
To, co znaleźli, zaskoczyło ich. We wcześniejszych badaniach Haak i jego koledzy wykorzystali starożytne DNA, aby wykazać, że styl życia w Europie Środkowej przeszedł z polowania i zbierania na rolnictwo około 5500 p.n.e. wkrótce po fali migracji z Bliskiego Wschodu, czego dowodem jest widoczna zmiana w składzie genetycznym, gdy rolnictwo wpisuje się do rejestru archeologicznego. Różnorodność genetyczna współczesnej Europy jest jednak zbyt złożona, aby można ją było wyjaśnić wyłącznie tym wydarzeniem migracyjnym.
Zagadka, która sprawiła, że Haak i badacze byli zaskoczeni - do tej pory. Pobierając próbki z próbek, które tworzą pełną oś czasu w Saksonii-Anhalt, badacze mogli ustalić, kiedy nastąpiły zmiany w mitochondrialnym DNA. Potwierdzając swoje wcześniejsze odkrycia, zauważyli, że chociaż wzorce DNA zmieniły się wraz z napływem rolnictwa, zmieniły się również tysiące lat później.
Porównując czas tych zmian genetycznych z osią czasu znalezisk archeologicznych w Europie Środkowej oraz patrząc na kulturowe pochodzenie nowych artefaktów pojawiających się na osi czasu, kiedy nastąpiły te zmiany genetyczne, badacze sugerują, że historia genetyczna Europejczyków nie była dotknięte jedynie migracją rolników z Bliskiego Wschodu, ale kolejnymi migracjami z kultur na zachód (obecnie Półwysep Iberyjski) i na wschód (obecnie Łotwa, Litwa, Republika Czeska i inne współczesne kraje Europy Wschodniej) .
„Dzięki tej genetycznej linii czasu możemy potwierdzić, że pierwsza zmiana genetyczna nastąpiła między łowcami-zbieraczami a rolnikami i jest zaskakująco stabilna przez około dwa tysiące lat, kiedy hodowla jest całkowicie rozwinięta ”, wyjaśnia Haak. „Następnie, pod koniec neolitu, zyskujemy odrobinę rozpędu i widzimy, jak wraca wiązka wczesnych linii łowców-zbieraczy. I znowu, wkrótce potem, widzimy nowe impulsy, pochodzące zarówno ze Wschodu, jak i Zachodu. Nagle pojawiają się te dodatkowe elementy, które składają się na większość współczesnej różnorodności. Zanim osiągniemy wczesną epokę brązu, mamy już prawie wszystko, co widzimy dzisiaj. ”
Hipotezy autorów, skąd pochodzą te fale migracji, opierają się na idei, że nowe artefakty kulturowe, jeśli zostaną znalezione w określonym regionie, muszą być przywiezione przez podróżników daleko. Ale same narzędzia i artefakty same w sobie nie oznaczają automatycznie, że migracje odświeżyły pulę genów: jak zauważa Haak, tylko dlatego, że używa się iPoda, nie czyni go wyraźnie amerykańskim, europejskim, czy czymkolwiek innym. Niemniej jednak wydaje się, że przynajmniej w czasach starożytnych nowe narzędzia i technologie mogły iść w parze z napływem genetycznym, ponieważ migranci wprowadzali stare techniki na swoje nowe ziemie.
