从两万年前的鹿牙吊坠中提取出古人类DNA
科学家们从这颗穿孔的鹿牙中恢复了石器时代女性的DNA,这颗鹿牙可能被当作吊坠佩戴,使用的是一种不会损坏人工制品的新技术。
一种新的、非破坏性的恢复古代DNA的方法显示了它照亮石器时代人们生活的潜力。
研究人员于5月3日在《自然》杂志上报道说,从可能作为吊坠佩戴的穿孔鹿牙中提取的遗传物质表明其制造者或佩戴者是大约20,000年前生活在西伯利亚的女性智人。DNA比较表明,处理这件神器的女性与大约同时期生活在西伯利亚更东边的人密切相关(SN:8/28/14)。
当应用于其他发现时,该技术可以帮助澄清男性和女性是否同样制作和使用个人装饰品。它还可以揭示智人或尼安德特人是否在欧亚大陆的部分地区制造了某些类型的工具和装饰品,这些地区曾经同时被这两个物种占据。
“通过直接从工具和装饰品中提取DNA,我们现在可以开始研究更新世社会中[来自不同人种]个体的分工和作用,”马克斯普朗克进化人类学研究所的分子生物学家ElenaEssel说。德国莱比锡。
研究人员通常从骨骼和牙齿上钻出的少量粉末中提取古代DNA。同样在MaxPlanck的进化遗传学家SvantePääbo因开发该方法而获得2022年诺贝尔生理学或医学奖(SN:10/3/22)。但可以理解的是,钻探和毁坏或可能破坏稀有和精致的发现,如吊坠和其他装饰品,是可以理解的。智人和尼安德特人的DNA也可以从带有人工制品的沉积物中分离出来(SN:4/15/21)。但该DNA无法识别使用特定工具或装饰品的人的性别或物种。
在这项新研究中,Essel、Pääbo及其同事描述了他们提取古代DNA的方法,该方法涉及将骨骼和牙齿人工制品浸入磷酸钠溶液中,在四种温度下分别浸泡三个30分钟。首先将物体放入室温溶液中,然后放入三种温度越来越高的溶液中,最终温度达到90°C。
研究人员说,在最高温度下处理会释放出人类DNA,这些DNA在制造或使用时通过广泛接触深入渗透到牙齿人工制品中。较温和的溶液温度使古老的DNA更接近吊坠的表面,这些DNA来自周围的沉积物,包括麋鹿物种的沉积物。
对恢复的人类和麋鹿线粒体DNA的分析(通常从母亲那里遗传)得出的吊坠年龄估计约为18,500至24,700岁。这与研究人员在吊坠附近出土的燃烧木材的放射性碳年代测定结果一致。Essel说,放射性碳测年法比古代DNA测年法更精确,但并不总能从易碎或小型人工制品中获得。
这项新研究的两位合著者——位于新西伯利亚的俄罗斯科学院西伯利亚分院考古学和民族学研究所的考古学家马克西姆·科兹利金和迈克尔·顺科夫——指导了2019年的一次挖掘,在西伯利亚的丹尼索瓦洞穴(SN:1/30/19)。
从近30万年前到大约5.5万年前,尼安德特人和其他被称为丹尼索瓦人的石器时代原始人周期性地占据了这个遗址。在之前的挖掘中发现的骨制工具和个人装饰品表明,智人早在大约3万年前就造访过DenisovaCave。2019年的挖掘机戴上了手套和口罩,以最大程度地减少挖掘出的物品被自己的DNA污染。
Essel说,在未来的工作中,考古学家将需要使用这些抗污染措施以及更多措施,包括冷藏新挖掘的文物,以提高新技术挖掘古代DNA的能力。
在她的团队对11块非人类动物骨骼进行的测试中,这些骨骼先前是在法国一个具有35,000至45,000年历史的遗址中挖掘出来的,非破坏性DNA技术主要从在挖掘期间或之后不戴手套处理这些发现的人身上识别出遗传物质。
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