تم استرداد جينوم الإنسان من مجموعة غير معروفة من الأوساخ الكهفية

موقع العينة في كهف ساتسربليا. (آنا بيلفر كوهين)

فنجان من الطين دُفن تحت أرضية كهف لآلاف السنين قد نتج عنه للتو جينوم إنسان قديم.

يكشف التحليل عن آثار امرأة عاشت قبل 25000 سنة ، خلال العصر الجليدي الأخير ؛ وعلى الرغم من أننا لا نعرف الكثير عنها ، إلا أنها تمثل إنجازًا علميًا مهمًا: إمكانية التعرف على المجموعات البشرية القديمة حتى في حالة عدم وجود عظام للتعافي.

أنتجت العينة أيضًا الحمض النووي من أنواع الذئب والبيسون ، والتي تمكن فريق دولي من العلماء من وضعها في سياق تاريخها السكاني.

'نتائجنا' كتبوا في ورقتهم ، 'تقديم رؤى جديدة للتاريخ الجيني المتأخر من العصر الجليدي لهذه الأنواع الثلاثة وإثبات أن تسلسل البندقية المباشر للحمض النووي للرواسب ، بدون طرق التخصيب المستهدفة ، يمكن أن ينتج بيانات على مستوى الجينوم تُفيد بالأصل وعلاقات النشوء والتطور.

استعاد الحمض النووي القديم اعتمادًا كبيرًا على العظام والحظ. أولاً ، أنت بحاجة إلى أن تبقى العظام على قيد الحياة ، وتعيش سليمة بما يكفيالحفاظ على الحمض النوويعلى مدى آلاف السنين.

ثم عليك أن تكون قادرًا على العثور عليها ، واستعادة ما يكفي من المواد الجينية للتسلسل. إنه عمل شاق ، ولكنه مجزٍ - الحمض النووي القديم قادر على سد الكثير من الفجوات في التاريخ التطوري ليس فقط للبشر ، ولكن أيضًا في الحياة الأخرى.

ومع ذلك ، فإن الكثير من المواقع الأثرية لديها أدلة على استخدام البشر أكثر من العظام. كهف Satsurblia في جورجيا هو أحد هذه المواقع. المصنوعات اليدوية مثل الأدوات الحجرية تنجو من صرامة الوقت بشكل أفضل من العظام ، لذلك ليس من المستغرب. ومع ذلك ، فقد استخدم البشر القدماء الكهف لآلاف السنين ، ومع ذلك لم يتم تسلسل سوى جينوم فرد واحد فقط من الموقع ، من إنسان عاش قبل 15000 عام.

يبدو الحمض النووي البيئي ، الذي يمكن العثور عليه محفوظًا في الرواسب ، بشكل متزايد وكأنه وسيلة ممتازة لمعرفة المزيد عن الماضي. يتم ترسيبه في البراز ، كما رأينا معاستعادة الحمض النووي للدب القديم في وقت سابق من هذا العام، أو شظايا العظام التي تم طحنها وتحويلها إلى غبار.

لذلك قام فريق من العلماء بقيادة عالم الأحياء التطوري بيري جيلابيرت وعالم الآثار رون بنهاسي من جامعة فيينا في النمسا بالبحث عن الحمض النووي البيئي في كهف ساتسربليا. حصلوا على ست عينات من التربة ونخلوها بعناية بحثًا عن آثار المواد الجينية.

وجدواها في شكل الحمض النووي للميتوكوندريا. مجزأة وغير مكتملة ، ولكن بمجرد تجميعها معًا بشق الأنفس ، تكفي لإنتاج معلومات جديدة حول السكان الذين سكنوا المنطقة ذات يوم.

أولا ، المرأة. تم استرداد جزء ضئيل فقط من الجينوم الخاص بها ، ولكن من ذلك ، تمكن الباحثون من استنتاج أنها كانت عضوًا في مجموعة غير معروفة سابقًا من البشر المعاصرين. انقرضت هذه المجموعة الآن ، لكنها ساهمت في تعداد السكان الحاليين في أوروبا وآسيا ، كما تم اكتشافه عندما تمت مقارنة الجينوم القديم بالجينوم البشري الحالي.

وقال الباحثون إن جينوم الذئب يمثل أيضًا سلالة غير معروفة من قبل ، انقرضت الآن. يشير هذا إلى أن مجموعات الذئاب تغيرت وأعيد تشكيلها بشكل كبير في نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 11000 عام ، مع اختفاء سلالات مثل هذه تمامًا.

أخيرًا ، يمكن أيضًا العثور على الحمض النووي للميتوكوندريا الموجود في جينوم البيسون في البيسون الحي الحالي. وجد الباحثون أن جينومها كان أكثر ارتباطًا ببيسون أوروبي وأوراسي من البيسون في أمريكا الشمالية - وهو اكتشاف مهم ، لأنه يشير إلى أن السلالتين تباعدتا قبل عصر بيسون ساتسربليا الكهف. وفقًا لتحليل الفريق ، جاء البيسون الأمريكي أولاً ، وانقسم إلى مجموعات سكانية أخرى.

من غير المعروف ما إذا كانت الأنواع الثلاثة عاشت معًا في الكهف - في الوقت الحالي ، من الصعب جدًا تضييق نطاق التأريخ بدرجة كافية من اليقين. بالإضافة إلى ذلك ، لا تزال دراسة الحمض النووي البيئي تعاني من بعض القيود المهمة ، مثل الطبيعة المجزأة لأي مادة وراثية مسترجعة ، والاحتمال الكبير للتلوث.

ومع ذلك ، يوضح الاكتشاف أنه بفضل التكنولوجيا الرخيصة التي يمكن الوصول إليها ، يمكن أن يكون الحفر في الأوساخ أكثر كشفًا مما كنا نعتقد أنه ممكن.

تظهر نتائجنا أن التسلسل غير المتحيز للبندقية للحمض النووي القديم للرواسب يمكن أن ينتج بيانات على مستوى الجينوم تكون مفيدة حول أسلاف العديد من الأصناف ، كتب الباحثون في ورقتهم .

قد يفتح الحمض النووي للرواسب القديمة على نطاق الجينوم اتجاهات جديدة لدراسة النظم البيئية بأكملها ، بما في ذلك التفاعلات بين الأنواع المختلفة وجوانب الممارسات البشرية المرتبطة باستخدام الحيوانات أو النباتات.

تم نشر البحث في علم الأحياء الحالي .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.