https://frosthead.com

DNA fra 12 000 år gammelt skjelett hjelper med å svare på spørsmålet: Hvem var de første amerikanerne?

For rundt 12.000 år siden tok en tenåringsjente en spasertur i det som nå er Yucatan-halvøya og falt 190 meter ned i en dyp grop og brøt bekkenet hennes og sannsynligvis drepte henne øyeblikkelig. Over tid ble gropen - en del av et forseggjort kalksteinsystem - en vannaktig grav etter at den siste istiden endte, isbreer smeltet og havnivået steg.

Relatert innhold

  • Et DNA-søk etter de første amerikanerne knytter Amazon-grupper til urbefolkningen
  • Gamle migrasjonsmønstre til Nord-Amerika er skjult i språk som man snakker i dag
  • Når kom mennesker til Amerika?
  • Clovis var ikke de første amerikanerne

I 2007 skjedde hule dykkere på hennes bemerkelsesverdig bevarte rester, som danner det eldste, mest komplette og genetisk intakte menneskelige skjelettet i den nye verdenen. Ifølge benene hennes, ifølge ny forskning publisert i Science, er nøkkelen til et spørsmål som lenge har plaget forskere: Hvem var de første amerikanerne?

De rådende ideene peker på alle indianere som stammet fra gamle sibirere som flyttet over landbrua på Beringia mellom Asia og Nord-Amerika for mellom 26.000 og 18.000 år siden. Etter hvert som tiden gikk videre, tenkte menneskene, disse menneskene spredte seg sørover og ga opphav til de indianere som ble møtt av europeiske nybyggere århundrer siden.

skallen til Naia Hodeskallen til Naia på gulvet i Hoyo Negro, slik den dukket opp i desember 2011, etter å ha rullet inn i en nær oppreist stilling. (Foto av Roberto Chavez Arce)

Men der ligger et puslespill: "Moderne indianere ligner nært folk fra Kina, Korea og Japan ... men de eldste amerikanske skjelettene gjør det ikke, " sier arkeolog og paleontolog James Chatters, hovedforfatter på studien og eieren av Applied Paleoscience, en forskningskonsulenttjeneste basert i Bothell, Washington.

Det lille antallet amerikanske eksemplarer som hittil er oppdaget har mindre og kortere ansikter og lengre og smalere hodeskaller enn senere indianere, som mer ligner de moderne menneskene i Afrika, Australia og Sør-Stillehavet. "Dette har ført til spekulasjoner om at kanskje de første amerikanerne og indianere kom fra forskjellige hjemland, " fortsetter Chatters, "eller migrerte fra Asia på forskjellige stadier i deres evolusjon."

Det nyoppdagede skjelettet - kalt Naia av dykkerne som oppdaget henne, etter gresken for vann - skulle bidra til å avgjøre denne spekulasjonen. Selv om hodeskallen hennes er formet som andre tidligamerikanere, deler hun en DNA-sekvens med noen moderne indianere. Med andre ord, hun er sannsynligvis en genetisk tante for urfolk som for tiden finnes i Amerika.

kart Nye genetiske bevis støtter hypotesen om at de første menneskene i Amerika alle kom fra Nordøst-Asia ved å krysse en landbru kjent som Beringia. Da havnivået steg etter siste istid forsvant landbrua. (Julie McMahon)

For å nå disse funnene, måtte forskere først bestemme Naias alder.

Det hjalp at hulen hun ble funnet i - et nedsenket kammer kalt “Hoyo Negro” (spansk for “svart hull”) i Sac Atun-hulesystemet, bare tilgjengelig av dykkere som klatret ned en 30 fots stige i et nærliggende synkehull, og svømmet langs en 200 fots tunnel, for deretter å gjøre en siste 100 fots dråpe - var strødd med fossiler av sabeltandede tigre, gigantiske bakke-dovendyr, hulebjørner og til og med en elefantlignende skapning kalt en gomphothere. Disse skapningene gikk sist på jorden for tusenvis av år siden i løpet av den siste istiden.

Men forskerne trengte å bli mer spesifikke enn det. Så de tok en nærmere titt på regionale data på havnivå for å få en minimumsalder hvor hulen fyltes med sjøvann. Analysen deres viste at stedet, som nå er 130 fot under havoverflaten, ville ha blitt nedsenket for mellom 9 700 og 10 200 år siden. Dermed måtte Naia ha falt i hulen før da.

I motsetning til tidligere skjeletter fra tidlige amerikanere, inkluderte Naia tennene. Anført av medforfatter Douglas Kennett, professor i miljøarkeologi ved Pennsylvania State University, daterte forskere radiokarbon-datert tannemaljen til 12.900 år siden.

Men Naias eksponering for sjøvann i kalksteinshulene hadde imidlertid mineralisert beinene hennes. "Vi kan dessverre ikke utelukke at tannemaljen er forurenset med sekundære karbonater fra hulesystemet, " forklarer Kennett.

Tannemalje inneholder også spormengder uran og thorium, radioaktive mineraler som forfaller med kjente hastigheter. Men resultatene fra disse analysene, mens de indikerte at restene var minst 12 000 år gamle, var også uoverensstemmende.

Imidlertid merket forskerne noe interessant ved selve beinene: De ble oppdaget med rosettutseende mineralforekomster. Før hulen ble nedsenket, skapte vann som dryppet fra hulens tak en mineraltåke som tørket på beinene i floret mønstre.

"Fordi blomstringene vokste på menneskebeinene, visste vi at det å datere dem ville gi oss en minimumsalder for beinene, " forklarer Victor Polyak, forskningsforsker ved University of New Mexico Department of Earth and Planetetary Sciences. "Og igjen, gitt at Hoyo Negro-gropen var tørr da Naia tok veien til bunnen, måtte blomstringene ha vokst mellom hennes død og for 10.000 år siden, da bunnen av gropen ble nedsenket av brakkvann på grunn av stigende havnivå. Derfor ga de eldste florettene den eldste minstealderen. "

Analyse av disse blomstringene ble enige om i andre målinger - Naia falt ned i hulen før 12 000 år siden.

øvre høyre høyre tredje molar av Naia Øvre høyre tredje molar av Naia, som ble brukt til både radiokarbondatering og DNA-ekstraksjon. Tannen er holdt av eldgamle genetikkekspert Brian Kemp fra Washington State University, som ledet den genetiske forskningen på skjelettet. (Foto av James Chatters)

Naias tenner hadde en annen rolle å spille: Da hennes alder var etablert, forsøkte forskere deretter å trekke ut DNA-et fra molarene hennes. "Vi prøvde en DNA-ekstraksjon på utsiden. Noen fragmenter kan forbli, " sier Chatters. "Jeg ble sjokkert da vi faktisk fikk intakt DNA."

Forskerne fokuserte på mitokondrielt DNA (mtDNA), som brukes av genetikere for å undersøke hvordan populasjoner er relatert. mtDNA er rikelig enn DNA som finnes i en cellekjerne, så det er lettere å studere. Forskere fokuserte spesielt på haplotyper, som er sekvenser av gener som muterer saktere enn resten av mtDNA.

Analysen deres viste at Naias mtDNA inneholder en haplotype som forekommer hos moderne indianere og bare finnes i Amerika; forskere mener det utviklet seg i Beringia.

"Vi var i stand til å identifisere hennes genetiske avstamning med høy sikkerhet, " sier Ripan Malhi, professor i antropologi ved University of Illinois. Malhis laboratorium var en av tre som analyserte Naias mtDNA; alle tre analysene ga de samme resultatene. "Dette viser at levende indianere og disse eldgamle restene av jenta som vi analyserte, kom fra den samme kildebefolkningen under den første befolkningen i Amerika. "

Naia beviser at migrasjoner fra Beringia kom seg til Sør-Mexico. Når det gjelder hvorfor Naias hodeskalle er så forskjellig fra moderne indianere, har medforfatter Deborah Bolnick, assisterende professor i antropologi ved University of Texas i Austin, en forklaring: “De fysiske forskjellene mellom paleoamerikanere og indianere i dag er mer sannsynlig på grunn av endringer som skjedde i Beringia og Amerika de siste 9000 årene. ”Bolnicks laboratorium var en av de tre for å bekrefte mtDNA-funnene.

Studier av Naia - nemlig det faktum at hun er en genetisk forløper for moderne indianere - reiser ironisk nok noen interessante spørsmål om forskere vil kunne få tilgang og trekke ut restene etter de tidlige amerikanerne som ennå ikke er avdekket.

For eksempel kunne Chatters - som oppdaget den vitenskapelige betydningen av den 9000 år gamle Kennewick Man i 1996 - ikke analysere disse restene videre på grunn av lokale stammer som påsto kroppen som en stamfar i henhold til loven om beskyttelse og repatriering av indianere (NAGPRA) ), vedtatt i 1990. Imidlertid stadfestet 9. senter for lagmannsrett en tidligere avgjørelse som avgjorde at levningene ikke kunne defineres som "indianer" under NAGPRA-loven, og studier av kroppen ble gjenopptatt.

Naias oppdagelse kan åpne for flere juridiske kamper i fremtiden. Men Chatters avfeier denne ideen, og bemerker at i den nåværende studien, “Vi ser ikke nødvendigvis på et forfader-etterkommer-forhold her. Vi ser ganske enkelt på en felles arv. ”

I mellomtiden kan du dykke inn i Hoyo Negro med prosjektets huleoppdagere, med tillatelse fra den meksikanske regjeringens National Institute of Anthropology and History og støttet av National Geographic Society:

Det 12.000 år gamle skjelettet til en tenåringsjente ble funnet i Hoyo Negro, et undersjøisk hulesystem på Yucatan-halvøya.
DNA fra 12 000 år gammelt skjelett hjelper med å svare på spørsmålet: Hvem var de første amerikanerne?