Forskere opdager et helt nyt kapitel i menneskets historie
DNA åbner et nyt vindue ind til 30.000 år af menneskets historie i Europa og finder overraskende variation i befolkningerne og store udskiftninger. Fundene viser, at historieskrivningen kun lige er begyndt.
Det er nu blevet muligt at kortlægge DNA fra titusinder af år gamle skeletter såsom dette kranium fundet i Hohle Fels, Tyskland. Dermed kan vi læse deres historie, og hvordan den passer ind i nutidsmenneskets. (Foto: Alb-Donau-Kreis Tourismus)

Et hold tyske forskere har netop opdaget et hidtil ukendt kapitel i menneskets historie.

Med DNA fra tidlige europæiske jæger-samlere kigger de tilbage på 30.000 års historie i Europa og finder overraskende en linje af vores forfædre, ingen troede havde indtaget Europa.

Samtidig afdækker de hidtil ukendte, store omvæltninger af istidsbefolkningerne for ca. 14.500 år siden, hvor nye mennesker skyllede ud over Europa.

»Vi har afdækket et fuldstændig ukendt kapitel i menneskets historie - en stor omskiftning af befolkningen i Europa ved slutningen af sidste istid,« siger studiets ledende forsker professor Johannes Krause, direktør for Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte i Jena, Tyskland.

Historien er mere kompleks end antaget

Forskerne fremhæver, at studiet, der netop er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Current Biology, er en 10-dobling af de eksisterende data og giver et helt nyt kig i forhistorien.

»Det er meget spændende og overraskende, at de finder nye varianter, vi ikke har set før, og det tyder på, at historien er mere kompleks, end vi troede,« fortæller lektor Morten Allentoft ved Center for GeoGenetik på Statens Naturhistoriske Museum, som ikke selv har taget del i studiet.

Fundet lægger sig op ad andre nylige DNA-studier de seneste år, som viser, at vores forhistorie er meget mere dynamisk, end man traditionelt har troet.

DNA fra fortidslevn har afsløret, at europæere er skabt af store folkevandringer, dels af bønder fra det nuværende Tyrkiet for ca. 8.000 år siden og dels af steppenomader fra Kaukasus for ca. 5.000 år siden.

Og nu ser forskerne så de første tegn på folkevandringer helt tilbage i jæger-stenalderen for mere end 10.000 år siden og viser at menneskets historie i høj grad er præget af migrationer.

Fakta

Mitokondrie DNA
Mitokondrie DNA (mtDNA) giver et begrænset billede af befolkningens historie - den direkte kvindelige linje.

Det er blot ca. 16.000 DNA-baser ud af vores 3 milliarder DNA-baser store arvemateriale, men har den enorme fordel at hver celle bærer flere tusinde kopier, så chancen for at finde det i årtusinder gamle knogler er langt større.

Med mtDNA kan man dele verden op i geografiske områder, men hvis man skal bestemme, præcis hvor en person kommer fra, bliver man nødt til at få fat i de resterende 3 milliarder DNA-baser i cellekernen.

Men mtDNA er stadig vigtigt og var f.eks. det første, som viste, at der er forskel på neandertalere og mennesker.

»Det bryder med det billede og den myte, mange mennesker har om, at vi og vores forfædre har levet på det samme stykke land i 50.000 år,« forklarer Johannes Krause.

DNA er en tidsmaskine

Arvematerialet, DNA, er på sin vis den bedste historiebog, der nogensinde er skrevet om mennesket, og det mest fantastiske er, at vi alle går rundt med et kapitel.

Hver af vores celler indeholder DNA, som er kopieret og givet videre fra forældre til børn generation efter generation, og ved at læse det kan forskerne afkode historien om, hvem vi er, og hvor vi kommer fra.

Det nye studie fokuserer på en særlig del af arvematerialet kaldet mitokondrieDNA (mtDNA), som kun gives videre i ægcellen og derfor tegner kvindernes side af historien i lige linje fra mor til datter.

Med mtDNA fra nulevende mennesker over hele kloden har forskerne allerede tegnet vores forfædres kolonisering af kloden med brede penselstrøg - lige fra de første moderne mennesker skyllede ud fra Afrika for 50-100.000 år til jæger-samlernes ankomst til Europa for ca. 45.000 år siden, samt fra da det sidste kontinent, Amerika, blev koloniseret for ca. 16.000 år siden.

Fossilt DNA åbner tabte kapitler

Men mtDNA'et fra nulevende mennesker fortæller kun en del af historien - nemlig om os, der har overlevet frem til i dag. Alle andre mennesker, som ikke har nulevende efterkommere, fortæller det ikke noget om.

Det betyder, at store og vigtige begivenheder i vores forhistorie kan være gået tabt, uden vi aner noget om det.

Og det er her, såkaldt fossilt DNA kommer ind i billedet. Det er nemlig blevet muligt at kortlægge DNA fra titusinder af år gamle skeletter og læse deres historie, og hvor den passer i vores.

Det er det, Johannes Krause og kolleger nu er i fuld gang med.

Finder ny mtDNA-type i Europa

Krause og hans kolleger har kortlagt fossilt mtDNA fra knogler, kranier og tænder af de ældste mennesker i Europa. Billedet viser udgravningen af en begravelse i Dolnte Vestonice, Tjekkiet. (Foto: Martin Frouz)

Krause og kolleger har kortlagt mtDNA fra knogler, kranier og tænder af de ældste mennesker i Europa. Jæger-samlere, der levede samtidigt med neandertalerne i istidens Europa for 35-38.000 år siden og frem til, da de første agerbrugere ankom for 7-8.000 år siden.

De analyserer 55 mtDNA-genomer fra ca. 30 arkæologiske udgravninger fra Italien i syd til Tyskland i nord, Belgien og Frankrig i vest og Tjekkiet og Rumænien i øst.

Krause skønner, at det er omkring 10 gange så meget data, som man hidtil har haft, og i tre individer fra Belgien og Frankrig har de fundet noget helt nyt: En mitokondrie-type kaldet M.

»Det er meget interessant, fordi i alle de jæger-samlere, som vi har undersøgt indtil videre inklusiv de danske og svenske fund, finder vi kun forskellige varianter af U-linjen,« siger Morten Allentoft.

U-linjen er en undergruppe af N-typen, som er den type, europæere i dag bærer, mens M-typen slet ikke findes i Europa i dag, men derimod er meget udbredt i Asien og resten af verden udenfor Afrika.

Én stor migration ud af Europa

At M-typen har været fraværende i Europa har tidligere fået forskere til at foreslå, at alle nulevende mennesker er skabt fra to udvandringsbølger ud af Afrika:

  • en der bragte N-typen med sig og spredtes til hele verden
  • en der bragte M-typen med sig, men ikke kom ind i Europa

»Nu kan vi sige, at der var én stor migration ind i Europa og Asien og spore migrationen til en befolkning, der levede for omkring 50.000 år siden, men præcis hvor kan vi ikke sige,« siger Krause.

Om den datering helt holder, er Allentoft lidt skeptisk overfor.

»Det er noget, man diskuterer voldsomt, og man skal passe på med at tolke alt for meget på mt-DNA og det her split ud af Afrika,« siger Morten Allentoft.

Nedisning lugede ud i vores forfædre

Forskerne peger på, at den store nedisning har tvunget menneskene sydpå, hvor de har overlevet i refugier, mens store gletsjere har lukket forbindelsen over Alperne og Pyrenæerne. Her har man overlevet isoleret fra hinanden i 6-7.000 år, indtil klimaet varmede op, og man igen kunne brede sig ind Centraleuropa. Men befolkningerne er ikke de samme som før. Billedet viser en hule i Les Closeaux, Rueil-Malmaison, Frankrig. (Foto: L. Lang)

Men det, forskerne med sikkerhed viser, er, at M-type findes i Europa blandt de oprindelige jæger-samlere.

Den er forsvundet i dag, og ved at følge mitokondrie-typerne i befolkningerne op gennem istiden kan forskerne se, hvornår det skete.

»Vi tror, der har været en flaskehals, hvor befolkningerne er skrumpet i forbindelse med istidens maksimum for omkring 20.000 år siden,« siger Krause.

På det tidspunkt i historien går Jorden ind i en helt utroligt kold nedisningsperiode, hvor fugten bogstaveligt talt suges ud atmosfæren, og havniveauet i falder, så bl.a. England bliver landfast med kontinentet. Vældige iskapper breder sig ned over Norden inklusiv Danmark, og foran gletsjerne vandrer graner og fyrretræer ned ad bjergsiderne og fortrænger løvtræerne fra Europas floddale og stepper.

Under de barske vilkår er mange grupper bukket under, og forskerne tror, at de kvinder, der bar M-typen, simpelthen tilfældigvis er gået tabt.

»Det er en plausibel hypotese, som vi også ser hos flere dyrearter, men der skal fuld-genom data til, før man kan sige, at det er rigtigt,« fortæller Morten Allentoft.

Nye populationer dukker op

Men det er ikke slut med overraskelserne, for da klimaet igen begynder at varme, ser de pludselig, at de overlevende mtDNA-typer fra jæger-samlerne før den store nedisning får selskab af nye mtDNA-typer, der bliver meget mere udbredte end de gamle.

»Det er ikke en flaskehals, hvor populationerne forsvinder, men det ser ud til, at nye typer dukker op - faktisk at der er nye kvinder, som ankommer til Europa. Vi er ikke sikre på hvor fra,« siger Johannes Krause.

Forskerne peger på, at den store nedisning har tvunget menneskene sydpå, hvor de har overlevet i refugier i det nuværende Spanien, Italien og Balkan, mens store gletsjere har lukket forbindelsen over Alperne og Pyrenæerne.

Billedet viser Europa gennem istiden med fundstederne og mtDNA plottet ind. Der ses en stor variation blandt de oprindelige jæger-samlere (a), som forsvinder under nedisningen for 20.000 år siden (b), herefter sker en opblomstring af nye mtDNA-typer (c) frem mod den nuværende mellemistid (d). Grøn mtDNA type M, Rød U5, Blå U-typer, Gul U, Lyserød R. U og R-typer er undergrupper af den type N, som er udbredt i Europa i dag, mens M er forsvundet (Foto: Krause/Current Biology)

Her har man så overlevet isoleret fra hinanden i 6-7.000 år, indtil klimaet varmede op, og man igen kunne brede sig ind Centraleuropa.

Men det er ikke de samme befolkninger som før.

Stor udskiftning blandt europæere

På bare 3.000 år, fra 14.500 til 11.500 før nu, ser det ud, som om den gamle population og dens mtDNA bliver skiftet ud med nyt mtDNA, der overtager Europa.

»Her finder vi noget, ingen har beskrevet før, og det er et skift i befolkningen, som arkæologerne ikke har foreslået‚« siger Krause.

»Normalt efterprøver vi spørgsmål, arkæologerne længe har haft som f.eks. om agerbruget kom med mennesker eller krukker, men her viser fossil-DNA et helt ukendt skifte.«

Kerne-DNA vil give høj-opløseligt billede af historien

For at komme svarene nærmere er der brug for cellekernen fra fossilt DNA, som indeholder meget mere information om vores slægtskab og hvilke populationer, der er relateret til hinanden og er blevet blandet.

»Det bliver sindssygt spændende at se, hvordan de her jæger-samlere ser ud i deres hele genom - og det må Krause og kolleger næsten være i gang med,« siger Morten Allentoft.

Johannes Krause bekræfter, at det er næste skridt i forskningen, hvor han håber på at kunne kæde DNA'et sammen med de forskellige jæger-samler kulturer, som arkæologerne har beskrevet ud fra stenredskaber.

Kulturer med navne som aurignacien, gravettien og magdalenien, hvor man med kerne-DNA'et vil kunne kunne følge vores forfædres historie helt tæt fra den tidlige periode før nedisningen og se, hvad der sker over nedisningen bagefter. Om det er de samme befolkninger, der lever videre, eller om der faktisk er tale om hele udskiftninger.

»Det ville være fantastisk, simpelthen en drøm at kunne gøre det,« siger Johannes Krause.