Det er vanskelig og sjelden å finne bein fra de tidlige menneskene og deres forfedre - og krever ofte at forskere skal sortere gjennom sedimentbunnen til hulene på fjerntliggende steder. Men moderne fremskritt innen teknologi kan transformere feltet fullstendig. Som Gina Kolta rapporterer for The New York Times, dokumenterer en ny studie en metode for å trekke ut og sekvensere fragmenter av hominid-DNA fra prøver av hulesmuss.
Studien, som ble publisert denne uken i tidsskriftet Science, kunne fullstendig endre typen bevis tilgjengelig for å studere vår forfedres fortid. Forskere fra Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Leipzig, Tyskland, samlet 85 sedimentprøver fra syv arkeologiske steder i Belgia, Kroatia, Frankrike, Russland og Spania, og dekket en tidsperiode fra 550 000 til 14 000 år siden.
Som Lizzie Wade på Science rapporterer, da teamet først sekvenserte DNA fra sedimentene, ble de overveldet. Det er billioner av fragmenter av DNA i en teskje skitt, for det meste materiale fra andre pattedyr, inkludert ull mammut, ull neshorn, hulebjørner og hulen hytter. For å skjære gjennom rotet og undersøke bare hominid DNA, skapte de en molekylær "krok" laget av mitokondriell DNA fra moderne mennesker. Kroken klarte å fange DNA-fragmenter som mest lignet på seg selv, og trakk ut fragmenter fra neandertalere på fire steder, inkludert i sedimentlag der bein eller verktøy fra arten ikke var til stede. De fant også mer DNA fra Denisovans, en gåtefull menneskelig stamfar som bare ble funnet i en enkelt hule i Russland.
"Det er et stort gjennombrudd, " forteller Chris Stringer, antropolog ved Natural History Museum i London, til Wade. "Alle som graver huleplasser fra Pleistocene nå, bør sette [screening sedimenter for menneskelig DNA] på listen over ting de må gjøre."
Så hvordan kom DNA-en dit? Forskerne kan ikke si nøyaktig, men det ville ikke være for vanskelig. Mennesker kaster DNA konstant. Eventuelle spor etter urin, avføring, spett, svette, blod eller hår vil alle inneholde små biter med DNA. Disse forbindelsene binder seg faktisk med mineraler i bein, og gjorde sannsynligvis det samme med mineraler i jorda, og bevart det, rapporterer Charles Q. Choi hos LiveScience .
Det er et annet - litt skumlere - alternativ for DNAs opprinnelse. Forskerne fant mye hyene-DNA på studiestedene, forteller Matthias Meyer, en forfatter av studien til Choi. "Kanskje spiste hyenene menneskekroker utenfor hulene, og gikk inn i hulene og etterlot avføring der, og kanskje fanget i hyeneavføring var menneskelig DNA."
Ideen om å trekke gammelt DNA ut av sedimenter er ikke ny. Som Kolta rapporterer, har forskere tidligere utvunnet DNA-fragmenter av forhistoriske pattedyr fra en hule i Colorado. Men å ha en teknikk rettet mot å finne DNA fra mennesker og menneskelige aner, kunne revolusjonere feltet. Wade påpeker at en slik teknikk kan ha bidratt til å produsere bevis for påstanden tidligere denne uken om at hominider var i Nord-Amerika for 130 000 år siden.
DNA-analyse av sedimenter kan etter hvert bli en rutinemessig del av arkeologien, lik radio-karbon-datering, sier Svante Pääbo, direktør for avdeling Evolutionary Genetics ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, i pressemeldingen. Teknikken kan også tillate forskere å begynne å søke etter spor etter tidlige hominider på steder utenfor hulene.
"Hvis det fungerte, ville det gi et mye rikere bilde av den geografiske fordelingen og migrasjonsmønsteret til eldgamle mennesker, en som ikke var begrenset av det lille antall bein som er funnet, " sier David Reich, Harvard-genetiker til Kolta. "Det ville være en magisk ting å gjøre."
Som Wade rapporterer, kunne teknikken også løse mange mysterier, inkludert å bestemme om bestemte verktøy og nettsteder ble opprettet av mennesker eller neandertalere. Det kan også avsløre enda flere hominide arter som vi ikke har funnet bein til, og skapt et enda mer fullstendig menneskelig slektstre.
