Forskere har klart å hente frem deler av arvestoffet fra to typer pattedyr og minst ett menneske fra jordgulvet i en grotte.

I prøver av jord som var 25 000 år gammel, fant de spor av en kvinne, ulver og bison. Funnene er publisert i tidsskriftet Current Biology.

Grotten ligger i Georgia, landet som grenser til Russland og Tyrkia.

Forskere har lenge funnet spor av DNA fra ulike dyr i jord. Det gjør at de kan se hvilke dyr som fantes på stedet. Men nye teknikker gir mer informasjon.

– Hittil har vi klart å få tak i eldgammelt DNA fra jord, til og med hundretusener år gammelt. Nå klarer vi under visse forhold å finne spor etter individer, noe som gjør at vi kan studere spesifikke populasjonshistorier, skriver en av forskerne bak den nye studien, Pere Gelabert på e-post til forskning.no.

Han er forsker ved instituttet for evolusjonær antropologi på University of Vienna i Østerrike.

Når det ikke finnes knokler

– Det viktigste resultatet i studien er beviset på at vi kan rekonstruere individuelle historier fra jord uten knokler, sier Gelabert.

DNA kan trekkes ut fra gamle levninger av dyr og mennesker. Men ofte er det ikke knokler å finne.

– Jord er overalt, sa Peter Heintzman, ekspert på gammelt DNA, nylig til forskning.no.

– Fordi det avsettes gradvis over tid, kan du ekstrahere DNA fra forskjellige nivåer og få en mye finere tidslinje for når det det skjedde endringer, sa han.

Ble erstattet under istiden

I den nye studien klarte forskere å rekonstruere deler av arvestoffet til en kvinne, men det kan også være DNA fra flere kvinner.

Hun hørte til en tidligere ukjent gruppe mennesker som levde i Kaukasus for 25000 år siden. De var genetisk helt annerledes enn de som levde der etter istiden, sier Gelabert.

– Det betyr at befolkningen ble fullstendig byttet ut under istiden.

Det er to spor etter denne gruppen mennesker: Arvestoffet fra den nye studien og et annet som er tatt ut fra knokler fra Dzudzuana-grotten i nærheten.

Denne gruppen bodde i området under istiden, før de forsvant.

DNA kan, i tillegg til knokler, redskaper og gjenstander, fortelle om hvordan mennesker har forflyttet seg. Gammelt DNA kan for eksempel avsløre om mennesker i et område blandet seg med en annen gruppe eller om de forsvant eller ble fordrevet. Hvordan DNA har endret arkeologien, kan du lese om i denne kronikken på forskning.no.

Ulve-slekten døde ut

DNAet fra ulvene kom også fra en slekt som forsvant.

– Fra ulvene har vi funnet en gammel slektslinje av ulver som var ukjent til nå og som ikke overlevde den siste istiden, sier Gelabert.

– De er ikke direkte knyttet til forfedrene til dagens ulver og hunder, som trolig har sin opprinnelse i Sibir.

Dette tyder på at det eksisterte flere ulvegrupper under istiden som ikke har bidratt så mye til dagens bestander, sier Gelabert.

Bisonene i jordgulvet var nærmere i slekt med europeiske bison enn den nord-amerikanske bison. Det tyder på at disse linjene skilte lag før 25 000 år siden.

Kan finne ut når grupper av mennesker ankom

Peter Heintzman er førsteamanuensis ved UiT Norges arktiske universitet og ekspert på gammelt DNA.

Han sier at dette er en veldig god studie der forskerne har hentet frem genetisk informasjon om populasjoner av flere pattedyr samtidig ved å bruke gammelt DNA fra jordprøver.

– Dette er den første studien hvor det er hentet ut nok gammelt menneskelig DNA fra jordlag til pålitelig å bestemme hvilken populasjon de tilhører, skriver Heintzman på e-post til forskning.no.

– Dette har stort potensial for å avdekke når genetiske grupper av mennesker først ankom regioner.

– Fremskritt

Ifølge Science er den nye studien en av flere de siste månedene som åpner døren for en rikere forståelse av dyr og mennesker som levde for lenge siden, basert på DNA fra sedimenter.

En av de andre studiene ble publisert i mai. Denne var UiT-forsker Peter Heintzman med på. Da fant forskerne DNA fra to typer bjørner. Forskerne klarte å rekonstruere nok av arvestoffet fra jordprøvene til at de kunne sammenligne dem med andre bestander av bjørner i Amerika.

En annen studie er også fra mai og ble publisert i Science. Her analyserte forskere DNA fra jordprøver fra en hule i Spania og kunne bruke det til å fortelle om neandertalere som levde i hulen over mange tusen år.

– Dette er veldig spennende arbeider og er et stort skritt fremover, sier genetiker Neil Gemmell ved University of Otago til Science.

Peter Heintzman ved UiT sier at studiene viser at det potensielt skjuler seg genetiske skatter i hulegulvene.

Et alternativ

Forskerne bak den nye studien tok seks jordprøver fra ulike lag i hulegulvet. Studien er basert på funnene i et av lagene.

Forskerne brukte en teknikk som kalles «shotgun-sekvensering», og som er den billigste og mest populære teknikken, skriver Science. De sammenlignet DNA-fragmentene de fikk ut, med DNA i databaser, og så arrangerte de fragmentene i genomer.

Heintzman sier at de brukte den samme shotgun-metoden i studien av bjørnene for å få tak i de genetiske dataene, men at analysen var noe annerledes.

Ved hjelp av disse teknikkene kan forskere se på deler av DNAet til dyr og mennesker, men det blir ofte mindre komplett enn om de hadde funnet knokler. Fra mennesket i hulen i Georgia ble bare 0,5 prosent av genomet funnet.

En annen ulempe kan være at DNAet er en blanding av flere individer. Likevel kan det være nyttig, mener forskerne bak den nye studien.

– Våre resultater peker på nye muligheter i studier av eldgammelt DNA fra sedimenter . De viser at DNAet kan tjene som en ekstra eller alternativ kilde til genetisk informasjon fra skjelettrester, skriver de i studien.

Referanse:

Pere Gelabert m. fl.: «Genome-scale sequencing and analysis of human, wolf, and bison DNA from 25,000-year-old sediment», Current Biology, 12. juli 2021.