Forskere har formået at udvinde dele af arvemateriale fra to typer pattedyr og mindst ét menneske fra jordgulvet i en grotte.
I prøver af jord, der var 25.000 år gamle, fandt de spor efter en kvinde, ulve og bison.
Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Current Biology.
Grotten ligger i Georgien, som grænser op til Rusland og Tyrkiet.
Forskere har længe fundet spor af DNA fra forskellige dyr i jorden. Det giver dem mulighed for at se, hvilke dyr der fandtes på stedet. Men nye teknikker leverer mere information.
»Indtil videre er det lykkedes os at få fat i oldgammelt DNA fra jord, endda hundreder af tusinder af år gammelt. Under visse betingelser er vi nu i stand til at finde spor efter individer, hvilket gør, at vi kan studere specifikke populationshistorier,« skriver en af forskerne bag den nye undersøgelse, Pere Gelabert, i en email til forskning.no, Videnskab.dk‘s norske søstersite.
Pere Gelabert er forsker ved Institut for Evolutionær Antropologi ved Universitetet i Wien, Østrig.
Rekonstruerer historier uden knogler
»Det vigtigste resultat i studiet er beviset på, at vi kan rekonstruere individuelle historier fra jord uden knogler,« siger Gelabert.
DNA kan trækkes ud fra gamle rester af dyr og mennesker. Men ofte er der ikke knogler at finde.
»Jord er overalt,« sagde Peter Heintzman, ekspert i gammelt DNA, for nylig til forskning.no.
»Fordi det deponeres gradvist over tid, kan man ekstrahere DNA fra forskellige niveauer og få en meget finere tidslinje for, hvornår der skete forandringer,« sagde han.
Befolkningen blev udskiftet i istiden
I det nye studie var forskerne i stand til at rekonstruere dele af én kvindes arvemateriale, men det kan også være DNA fra flere kvinder.
Hun tilhørte en hidtil ukendt gruppe mennesker, som levede i Kaukasus for 25.000 år siden. De var genetisk helt forskellige fra dem, der boede der efter istiden, siger Pere Gelabert.
»Det betyder, at befolkningen blev fuldstændig udskiftet i løbet af istiden.«
Der er to spor af denne gruppe mennesker: Arvestoffet fra det nye studie og et andet taget fra knogler fra den nærliggende Dzudzuana-grotte. Denne gruppe boede i området i løbet af istiden, før de forsvandt.
DNA kan i tillæg til knogler, værktøjer og genstande fortælle om, hvordan mennesker har flyttet rundt. Gammelt DNA kan for eksempel afsløre, om mennesker i et område blandede sig med en anden gruppe, eller om de forsvandt eller blev fordrevet.
Ulveslægt døde ud
Ulve-DNA’et kom også fra en slægt, som forsvandt.
»Fra ulvene har vi fundet en gammel slægtslinje af ulve, som var hidtil ukendt, og som ikke overlevede den sidste istid,« siger Pere Gelabert.
De er ikke direkte relateret til de nuværende ulve og hundes forfædre, som sandsynligvis har deres oprindelse i Sibirien.
Det indikerer, at der eksisterede flere ulvegrupper i istiden, der ikke har bidraget meget til nutidens bestande, siger Pere Gelabert.
Bisonerne i jordgulvet var nærmere beslægtede med europæisk bison end den nordamerikanske bison. Det indikerer, at disse linjer skiltes ad for mere end 25.000 år siden.
Kan afsløre, hvornår menneskegrupper ankom
Peter Heintzman er lektor ved UiT Norges Arktiske Universitet og forsker i gammelt DNA.
Han siger, at dette er et meget godt studie, hvor forskerne har udvundet genetisk information om populationer af flere pattedyr på samme tid ved at bruge gammelt DNA fra jordprøver.
»Det er det første studie, hvor der er udtrukket nok gammelt menneskeligt DNA fra jordlag for pålideligt at bestemme, hvilken population de tilhører,« skriver Peter Heintzman i en e-mail til forskning.no.
»Der er et stort potentiale for at afdække, hvornår genetiske grupper af mennesker først ankom til regioner.«
Genetiske skatte skaber fremskridt
Ifølge Science er det nye studie ét af flere, som i de seneste måneder har åbnet døren på klem til en bedre forståelse af dyr og mennesker, som levede for længe siden, baseret på DNA fra sedimenter.
Ét af de andre studier blev publiceret i maj. UiT-forsker Peter Heintzman deltog i studiet.
Her fandt forskerne DNA fra to arter bjørne. Forskerne var i stand til at rekonstruere nok af det genetiske materiale fra jordprøverne til at kunne sammenligne dem med andre bjørnepopulationer i Amerika.
Et andet studie, som også er fra maj, blev publiceret i Science. Her analyserede forskere DNA fra jordprøver fra en grotte i Spanien, som de brugte til at fortælle om neandertalere, der levede i grotten i mange tusinder af år.
»Det er meget spændende forskningsarbejde og et stort skridt fremad,« siger genetiker Neil Gemmell ved University of Otago til Science.
Peter Heintzman ved UiT siger, at studierne viser, at genetiske skatte potentielt ligger skjult i grrotterne.
Giver ringere indblik end knogler
Forskerne bag det nye studie tog seks jordprøver fra forskellige lag i gulvet i grotten. Studiet er baseret på fundene fra ét af lagene.
Forskerne brugte en teknik kaldet ‘shotgun sequencing’, som er den billigste og mest populære teknik, skriver Science.
De sammenlignede DNA-fragmenterne med DNA i databaser, og derefter arrangerede de fragmenterne i genomer.
Peter Heintzman siger, at de brugte den samme shotgun-metode i studiet af bjørnene for at få de genetiske data, men at analysen var noget anderledes.
Ved hjælp af disse teknikker kan forskere se på dele af dyrs og menneskers DNA, men det er ofte mindre komplet, end hvis de havde fundet knogler. Fra mennesket i hulen i Georgien blev der kun fundet 0,5 procent af genomet.
En anden ulempe kan være, at DNA’et muligvis er en blanding af flere individer. Ikke desto mindre kan det være nyttigt, siger forskerne bag det nye studie.
»Vores resultater peger på nye muligheder i studiet af gammelt DNA fra sedimenter. De viser, at DNA kan tjene som en ekstra eller alternativ kilde til genetisk information fra skeletrester,« skriver de i studiet.
\ Læs mere
\ Læs mere
©Forskning.no. Oversat af Stephanie Lammers-Clark. Læs den oprindelige artikel her.
