https://frosthead.com

DNA z 12 000-letniego szkieletu pomaga odpowiedzieć na pytanie: kim byli pierwsi Amerykanie?

Jakieś 12 000 lat temu nastolatka przespacerowała się po dzisiejszym półwyspie Jukatan i spadła na głębokość 190 stóp do głębokiej jamy, łamiąc miednicę i prawdopodobnie zabijając ją natychmiast. Z czasem dół - część skomplikowanego systemu jaskiń wapiennych - stał się wodnym grobem, gdy ostatnia epoka lodowcowa dobiegła końca, lodowce stopiły się, a poziom mórz wzrósł.

powiązana zawartość

  • Wyszukiwanie DNA pierwszych Amerykanów łączy grupy Amazon z rdzennymi Australijczykami
  • Starożytne wzorce migracji do Ameryki Północnej są ukryte w dzisiejszych językach
  • Kiedy ludzie przybyli do Ameryki?
  • Clovis nie byli pierwszymi Amerykanami

W 2007 roku nurkowie jaskiniowi natknęli się na jej doskonale zachowane szczątki, które tworzą najstarszy, najbardziej kompletny i nienaruszony genetycznie ludzki szkielet w Nowym Świecie. Jej kości, według nowych badań opublikowanych w Science, stanowią klucz do pytania, które od dawna nęka naukowców: Kim byli pierwsi Amerykanie?

Dominujące idee wskazują na wszystkich rdzennych Amerykanów pochodzących od starożytnych Syberyjczyków, którzy przeszli przez lądowy most Beringia między Azją i Ameryką Północną między 26 000 a 18 000 lat temu. W miarę upływu czasu, ludzie myślą, że ludzie rozprzestrzeniają się na południe i dają początek ludności rdzennej Ameryki napotkanej przez osadników europejskich przed wiekami.

czaszka Naia Czaszka Naii na podłodze Hoyo Negro, która pojawiła się w grudniu 2011 r., Po zwinięciu się w pozycję prawie pionową. (Zdjęcie: Roberto Chavez Arce)

Ale na tym polega zagadka: „Współcześni rdzenni Amerykanie bardzo przypominają mieszkańców Chin, Korei i Japonii… ale najstarsze amerykańskie szkielety nie” - mówi archeolog i paleontolog James Chatters, główny autor badania i właściciel Applied Paleoscience, konsultingowa usługa badawcza z siedzibą w Bothell, Waszyngton.

Niewielka liczba odkrytych do tej pory wczesnych okazów amerykańskich ma mniejsze i krótsze twarze oraz dłuższe i węższe czaszki niż późniejsi rdzenni Amerykanie, bardziej przypominając współczesnych mieszkańców Afryki, Australii i Południowego Pacyfiku. „Doprowadziło to do spekulacji, że być może pierwsi Amerykanie i rdzenni Amerykanie pochodzili z różnych ojczyzn” - kontynuuje Chatters - lub migrowali z Azji na różnych etapach ewolucji ”.

Nowo odkryty szkielet - nazwany Naia przez nurków, którzy ją odkryli, po Greku po wodę - powinien pomóc rozwiązać te spekulacje. Chociaż jej czaszka ma kształt podobny do innych wczesnych Amerykanów, dzieli sekwencję DNA z niektórymi współczesnymi Indianami. Innymi słowy, jest ona prawdopodobnie genetyczną pra-ciocią rdzennej ludności obecnie przebywającej w obu Amerykach.

mapa Nowe dowody genetyczne potwierdzają hipotezę, że pierwsi ludzie w obu Amerykach przybyli z północno-wschodniej Azji, przechodząc przez most lądowy znany jako Beringia. Kiedy poziom mórz podniósł się po ostatniej epoce lodowcowej most lądowy zniknął. (Julie McMahon)

Aby dojść do tych odkryć, naukowcy musieli najpierw ostatecznie ustalić wiek Naii.

Pomogło to, że jaskinia, w której została znaleziona - zanurzona komora o nazwie „Hoyo Negro” (po hiszpańsku „czarna dziura”) systemu jaskiń Sac Atun, dostępna tylko dla nurków schodzących po 30-metrowej drabinie w pobliskim zlewie, pływająca wzdłuż 200-metrowego tunelu, a następnie zrzucając ostatni 100-metrowy zrzut - był zaśmiecony skamielinami tygrysów szablozębnych, gigantycznych leniwców, niedźwiedzi jaskiniowych, a nawet stworzenia przypominającego słoń, zwanego gomphothere. Te stworzenia po raz ostatni wędrowały po Ziemi tysiące lat temu podczas ostatniej epoki lodowcowej.

Ale naukowcy musieli sprecyzować coś więcej. Dlatego dokładnie przyjrzeli się regionalnym danym na poziomie morza, aby uzyskać minimalny wiek, w którym jaskinia wypełniona jest wodą morską. Ich analiza wykazała, że ​​miejsce, które znajduje się teraz 130 stóp poniżej poziomu morza, zostałoby zanurzone między 9700 a 10200 lat temu. Dlatego Naia musiała wcześniej wpaść do jaskini.

W przeciwieństwie do poprzednich szkieletów wczesnych Amerykanów, Naia włączyła zęby. Naukowcy pod kierownictwem współautora Douglasa Kennetta, profesora archeologii środowiska na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii, badali radiowęglowo swój szkliwo zębów przed 12.900 lat temu.

Jednak narażenie Naii na wodę morską w wapiennych jaskiniach zmineralizowało jej kości. „Niestety nie możemy wykluczyć, że szkliwo zębów jest zanieczyszczone wtórnymi węglanami z systemu jaskiń”, wyjaśnia Kennett.

Szkliwo zębów zawiera również śladowe ilości uranu i toru, minerałów radioaktywnych, które rozkładają się w znanym tempie. Jednak wyniki tych analiz, choć wykazały, że szczątki miały co najmniej 12 000 lat, również nie przyniosły rozstrzygnięcia.

Jednak naukowcy zauważyli coś interesującego w samych kościach: zostały one dostrzeżone za pomocą rozetowych złóż mineralnych. Zanim jaskinia została zanurzona, woda kapiąca z dachu jaskini tworzyła mineralną mgłę, która wysychała na kościach we wzory floret.

„Ponieważ różyczki rosły na ludzkich kościach, wiedzieliśmy, że umawianie się z nimi zapewni nam minimalny wiek kości”, wyjaśnia Victor Polyak, naukowiec z Wydziału Nauk o Ziemi i Planetarnych Uniwersytetu w Nowym Meksyku. „I znowu, biorąc pod uwagę, że dołek Hoyo Murzyn był suchy, gdy Naia zeszła na dno, różyczki musiały urosnąć między śmiercią a 10 000 lat temu, kiedy dno studni zostało zanurzone przez słonawą wodę z powodu wzrostu poziom morza. Dlatego najstarsze kawałki różyczki zapewniały najstarszy minimalny wiek. ”

Analiza tych różyczek zgadzała się z innymi odczytami - Naia wpadła do jaskini nie wcześniej niż 12 000 lat temu.

trzeci prawy górny trzonowiec Naia Prawy górny trzeci trzonowiec Naia, który był wykorzystywany zarówno do datowania radiowęglowego, jak i ekstrakcji DNA. Ząb jest w posiadaniu starożytnego eksperta genetyki, Briana Kempa z Washington State University, który kierował badaniami genetycznymi szkieletu. (Zdjęcie James Chatters)

Zęby Naii miały do ​​odegrania inną rolę: z ustalonym wiekiem naukowcy starali się następnie pobrać DNA z zębów trzonowych. „Próbowaliśmy ekstrakcji DNA na zewnątrz, aby niektóre fragmenty mogły pozostać” - mówi Chatters. „Byłem zszokowany, kiedy dostaliśmy nienaruszone DNA”.

Naukowcy skupili się na mitochondrialnym DNA (mtDNA), który jest wykorzystywany przez genetyków do badania powiązań między populacjami. mtDNA jest bardziej obfity niż DNA znalezione w jądrze komórkowym, więc łatwiej jest go badać. Badacze skupili się szczególnie na haplotypach, czyli sekwencjach genów mutujących wolniej niż reszta mtDNA.

Ich analiza wykazała, że ​​mtDNA Naii zawiera haplotyp, który występuje u współczesnych rdzennych Amerykanów i występuje tylko w obu Amerykach; naukowcy uważają, że ewoluował on w Beringii.

„Byliśmy w stanie zidentyfikować jej genetykę z dużą pewnością” - mówi Ripan Malhi, profesor antropologii na University of Illinois. Laboratorium Malhi było jednym z trzech, które analizowało mtDNA Naii; wszystkie trzy analizy dały takie same wyniki. ”To pokazuje że żyjący rdzenni Amerykanie i te starożytne szczątki dziewczynki, którą analizowaliśmy, pochodzą z tej samej populacji źródłowej podczas początkowego zaludnienia obu Ameryk ”.

Naia udowadnia, że ​​migracje z Beringii dotarły do ​​południowego Meksyku. Jeśli chodzi o to, dlaczego czaszka Naii jest tak różna od współczesnych Indian, współautor Deborah Bolnick, adiunkt antropologii na University of Texas w Austin ma wyjaśnienie: „Fizyczne różnice między Paleoamericans a Indianami są dziś bardziej prawdopodobne z powodu zmian miało to miejsce w Beringii i obu Amerykach w ciągu ostatnich 9 000 lat. Laboratorium Bolnicka było jednym z trzech, które potwierdziły ustalenia mtDNA.

Badania nad Naią - mianowicie faktem, że jest ona genetyczną prekursorką współczesnych rdzennych Amerykanów - jak na ironię rodzą interesujące pytania o to, czy naukowcy będą w stanie uzyskać dostęp i wydobyć szczątki wczesnych Amerykanów, które dopiero zostaną odkryte.

Na przykład Chatters - który odkrył naukowe znaczenie ~ 9000-letniego Kennewicka Mana w 1996 r. - nie mógł dalej analizować tych szczątków ze względu na to, że lokalne plemiona twierdzą, że ciało jest przodkiem w ramach Ustawy o ochronie grobów i repatriacji Indian Ameryki Północnej (NAGPRA ), uchwalony w 1990 r. Jednakże w 2004 r. dziewiąty okręgowy sąd apelacyjny utrzymał w mocy poprzednią decyzję, w której orzekł, że szczątków nie można zdefiniować jako „rdzennych Amerykanów” zgodnie z prawem NAGPRA, i wznowiono badania ciała.

Odkrycie Naii może otworzyć drzwi do dalszych legalnych walk w przyszłości. Ale Chatters odrzuca tę myśl, zauważając, że w obecnym badaniu „niekoniecznie patrzymy na związek przodków i potomków. Po prostu patrzymy na wspólne dziedzictwo. ”

Tymczasem zanurz się w Hoyo Negro z odkrywcami jaskini projektu, dzięki uprzejmości Narodowego Instytutu Antropologii i Historii meksykańskiego rządu i wspieranego przez National Geographic Society:

12 000-letni szkielet nastoletniej dziewczyny znaleziono w Hoyo Negro, podwodnym systemie jaskiń na Półwyspie Jukatan.
DNA z 12 000-letniego szkieletu pomaga odpowiedzieć na pytanie: kim byli pierwsi Amerykanie?