DNS-forradalom a történelemtudományban

A DNS-szekvenálás technikája, azaz a DNS molekula nukleotidsorrendjének meghatározása alapvetően megváltoztatta az őseinkkel kapcsolatos elképzeléseinket: az archeológiai leletek DNS-ének tanulmányozása révén objektív ismereteket szereztünk azzal kapcsolatosan, hogy mikor és merre haladtak a migrációs útvonalak, milyen mértékben volt jellemző eközben a különböző csoportok közötti szaporodás, illetve hogyan változott a szelekciós nyomás hatására az emberi természet. A DNS-szekvenálás révén feltáruló kép, írja a Wall Street Journal-ben olvasható rovatában Matt Ridley, a neves tudományos ismeretterjesztő szakíró, sokkal dinamikusabb, mint eddig gondoltuk (Ancient DNA Tells a New Human Story): kiderült, hogy az írott történelem előtti korban szinte mindenki elvándorolt szülőhelyéről, mások korábbi területén telepedett le, és különböző emberfajták keveredéséből származott.

Megoldódó rejtélyek

Az elmúlt pár évben megoldódott néhány régóta fennálló tudományos rejtély is. Az egyik a következő: a mai Amerikában fellelhető tuberkulózis egy olyan baktériumtörzsből ered, amit az európai telepesek hurcoltak magukkal, azonban Peruban olyan ezer éves múmiákat találtak, amelyeken felfedezhetők a TBC tünetei – hogyan fertőződhettek meg ezek az indiánok 500 évvel azelőtt, hogy az első európaiak betették a lábukat a kontinensre? Johannes Krause és munkatársainak a Nature-ben megjelent cikke meglepő magyarázattal szolgál a leletre. A német kutatók először is feltárták, hogy az embereket fertőző tuberkulózis valamennyi törzse visszavezethető egy 6.000 évvel ezelőtt Afrikában élt közös ősig, majd azt is, hogy a perui múmiák TBC DNS-e leginkább a fókákat fertőző TBC DNS-ére hasonlít, az pedig az afrikai kecskéket fertőző TBC DNS-ére, az pedig a 6.000 évvel ezelőtt élt afrikai embereket fertőző TBC DNS-ére. Elképzelhető, írják Krause-ék, hogy az afrikaiak továbbadták a TBC-t a kecskéiknek, azok a fókáknak, amelyek átúszva az óceánon megfertőzhették az amerikaiakat.

A következő rejtélyes eset megoldása egyébként már hihetőbbnek tűnik: a legtöbb modern európai rendelkezik bizonyos DNS-szekvenciákkal, amelyek hasonlatosak az amerikai indiánok azonos helyen lévő szekvenciáihoz, viszont eltérnek az ázsiaiakétól – hogyan lehetséges ez, ha a feltételezések szerint az indiánok 14.000 évvel ezelőtt Szibériából Amerikába (Alaszkába, majd tovább) vándorolt ázsiaiak leszármazottjai? Egy szintén a Nature-ben publikált tanulmány szerint Eske Willerslev és munkatársai szekvenálták két emberi csontváz-maradvány DNS-ét, az egyik ember 24.000 évvel ezelőtt, a másik 17.000 évvel ezelőtt élt a Bajkál-tó mellett. Mint kiderült, a legutóbbi jégkorszak idején Eurázsiában élt vadászó-gyűjtögetőkből erednek az amerikaiak keleten és az európaiak nyugaton, majd ezek a népcsoportok kihaltak Szibériában, és Ázsia más területéről érkező migránsok foglalták el a helyüket. Mindez a Kennewick-i ember rejtélyét is megmagyarázza: a Washington államban talált 9.000 éves csontváz sokkal jobban hasonlít a modern európaiakra, mint a modern amerikai indiánokra – ennek oka tehát Willerslevék szerint az, hogy Amerika legkorábbi lakói az európaiak távoli rokonai, akiknek közös ősei Szibériában éltek, és az amerikaiak csak a későbbiekben keveredtek további, Ázsia egyéb területeiről érkező migránsokkal.

Senki nem őslakos

Mint Ridley kifejti: az ősi humán DNS-sel kapcsolatos kutatások egyik leggyakoribb eredménye annak feltárása, hogy a bennszülött és a migráns populáció a korábban feltételezettnél jóval nagyobb mértékben keveredett. Hasonló következtetésre jutott egy, a Science-ben publikált tanulmány szerzőgárdája is (Joachim Burger és munkatársai), akik a Közép-Európában élőkkel kapcsolatosan állapították meg, hogy a jelenlegi lakosok nem az ősi időkben ott élő vadászó-gyűjtögetők leszármazottai.

David Reich és munkatársainak Nature-tanulmánya az indoeurópai nyelvek eredetének kérdését oldotta meg. Kiderült, hogy az európai vadászó-gyűjtögetőket először egy Közel-Keletről érkező földművelőkből álló bevándorlási hullámmal érkezők váltották fel, majd 4.500 éve egy újabb, lovas pásztorokból álló migráns-hullám érkezett az ukrajnai sztyeppékről, és az ő génjeik és nyelvük terjedt el aztán Európa-szerte, és lett az indoeurópai nyelvcsalád közös őse. Reichék egyébként ezen migrációk feltárásához 69, 8 és 3 ezer éves kor közötti csontváz DNS-ét szekvenálták, és eredményeikhez nemcsak a nagy hatékonyságú szekvenálás, hanem a statisztikai analízis módszereinek kifejlődése is kellett.

Matt Ridley arról is beszámol, hogy a DNS-forradalom kapcsán megváltozott a kutatás módszertana is: ma már nem sok kis genetikai laborban folyik a munka, a kutatók inkább óriási csoportokban gyűlnek össze egy-egy vezető szaktekintély körül, mint amilyen a már említett David Reich vagy a svéd Svante Pääbo. Ez utóbbi tudós arról ismert leginkább, hogy 2009-ben ő szekvenálta a neandervölgyi genomot, és megállapította, hogy a modern európaiak és a többi nem Afrikában élő ember genetikai anyagának 4%-a a neandervölgyiektől származik, azaz amikor 40.000 évvel ezelőtt az afrikai migránsok elárasztották Európát és Nyugat-Ázsiát, kis mértékben keveredtek az ott élő neandervölgyiekkel.

A harmadik emberfajta Tibetben

2010-ben Pääbo és kollégái újabb meglepetéssel szolgáltak: egy 50.000 éves ujjcsont DNS-ének szekvenálása révén, amit a nyugat-szibériai hegyekben, Denisova barlangjában találtak, kimutatták, hogy egy addig ismeretlen, harmadik emberfajta élt azidőtájt Ázsiában. A denisovai emberek DNS-e kis mértékben tovább él a mai melanéziaiak és ausztrál bennszülöttek genomjában (6%), ami arra utal, hogy az Afrikából vándorló modern emberek útközben időnként keveredtek a denisovai emberekkel. Tavaly új eredmény is született e harmadik emberfajtával kapcsolatosan: Emilia Huerta-Sánchez és munkatársai feltárták (cikkük a Nature-ben jelent meg), hogy a tibetieknek is van a denisovai emberektől származó genetikai anyaguk, az teszi lehetővé számukra, hogy a magas hegyekre jellemző alacsony oxigénkoncentráció mellett is életben tudjanak maradni.

Ridley végezetül leszögezi: a genetika a múlt század második felében elindította az orvoslás forradalmát, ami napjainkban kezdi valóra váltani a reményeket, de egyéb szakterületeken is óriási változásokat hozott, így az ezredforduló környékén átalakította az igazságügyi munkát, napjainkban pedig a történelemtudomány és a régészet forradalma bontakozik ki a segítségével.