Hispaania koopamuda peitis endas neandertallaste arengulugu

$content['photos'][0]['caption'.lang::suffix($GLOBALS['category']['lang'])]?>
Nüüd eraldas rahvusvaheline teadlasrühm uue tehnika abil neandertallaste DNA-d ka koopapõrandale kogunenud mudast. Autor/allikas: AP/Scanpix

Muistsete inimeste päritolu on määratud peamiselt luudest ja hammastest eraldatud pärilikkusaine põhjal. Nüüd eraldas rahvusvaheline teadlasrühm uue tehnika abil neandertallaste DNA-d ka koopapõrandale kogunenud mudast. Leidude analüüs näitas, et aja jooksul asendus üks neandertallaste rühm teise ja arukamaga.

Põhja-Hispaanias asuv Estatuase koobas oli 105 000 aasta eest elust tulvil. Koopast leitud esemete põhjal otsustades valmistasid neandertallased seal kivist tööriistu, tapsid punahirvi ja võisid teha ka lõket. Ühtlasi jätsid nad vere ja väljaheidete näol koopapõrandale maha kaudsemaid jälgi ehk omaenda DNA-d, vahendab Science.

Äsjase uuringu juhtivautori ja Max Plancki evolutsiooniantropoloogia instituudi (MPI-EVA) populatsioonigeneetik Benjamin Vernoti sõnul võib leidude põhjal kujutleda, kuidas neandertallased koopas istusid ja toimetasid. Võib-olla lõikasid nad endale töö käigus kogemata näppu. Võib-olla kergendasid nende lapsed end koopa põrandale. Vernoti sõnul jäädvustus see kõik DNA-jäljena koopa põrandal.

Esimene aare uuest küllusesarvest

Benjamin Vernot ja MPI-EVA geeniteadlane Matthias Meyer kirjutavad, et Estatuase koopa muda peidab endas tõelist molekulaartasandi aaret. Nimelt saavad teadlased esimest korda uurida muistse inimese tuuma-DNA-d, mis on eraldatud setetest.

Varasemates töödes uuriti koopapõrandailt lühemat ja rikkalikumat inimese mitkondriaalset DNA-d (mtDNA). Toonaste inimeste koha palju rohkem ütlevat rakutuuma-DNA-d oskasid uurijad seni eraldada vaid muitsetest luudest ja hammastest. Leideni Ülikooli arheoloog Marie Soressi sõnul näitas uus uuring, et tuuma-DNA-d võib eraldada ka mudast. See tähendab, et teadlastel avaneb nüüdsest setteid sisaldavate koobaste näol uus tööpõld.

Geenijärjestused paljastasid uurijatele muistsete koopaelanike eripära ja soo. Samuti näitasid geenid ära, kuidas üks neandertallaste rühm teise umbes 100 000 aasta eest – võimalik, et kliimajahenemise mõjul – välja vahetas. Francis Cricki instituudi populatsioonigeneetik Pontus Skoglundi sõnul on uus uurimus just seepärast kaunis, et näitab neandertallaste asurkonna muutust ühes ja samas leiukohas.

Seni on paleogeneetikutel õnnestunud eraldada ainult 23 muiste inimese DNA-d nende luudest ja hammastest. Seniuuritute seas on olnud 18 neandertallased, kes elasid 14 paigas üle Euraasia. Vernoti ja Meyeri töörühm otsis aga geenimaterjali juurde. Selleks võtsid nad setteproove põhjalikult dateeritud kihtidest kolmest koopast, kus teadaolevalt elas muistseid inimesi: Denissovi ja Tšagõrskaja koobastest Siberis ja Estatuase koopast Hispaanias.

Uurimisrühm arendas välja uued sondid, millega koopa põhjast inimlaste DNA välja õngitseda. Sealjuures jätsid sondid tähelepanuta mudas vedeleva muu geenimaterjali, näiteks taimede, loomade ja bakterite geenid. Kui vajalikud proovid käes, vaatasid uurijad neandertallastele ainuomased geenid läbi ja võrdlesid neid neandertallaste võrdlusgenoomidega inimese põlvnemiskäigust.

Kõigis kolmes koopas leidus nii neandertallaste tuuma- kui ka mitkondri-DNAd. Teadlasi üllatas enim just väike kogus tuuma-DNAd, mis pärines Estatuase koopa mitmelt muistselt asukalt. Kõige sügavamast ehk umbes 113 000 aasta vanusest kihist leitud neandertaali mehe tuuma-DNA näitas tema sugulust Denissovi koopas umbes 120 000 aasta eest elanud varajaste neandertallastega ning Belgia ja Saksamaa aladel asuvates koobastes elanud liigikaaslastega.

Kahel Estauase koopas hiljem ehk umbes 100 000 aasta eest elanud nais-neandertaalil oli aga üsna sarnane tuuma-DNA hilisemate ehk klassikaliste neandertallastega. Viimased elasid veel näiteks vähem kui 70 000 aasta eest Vindija koopas Horvaatia aladel, samuti Tšagõrskaja koopas umbes 60 000–80 000 aasta eest, rääkis uuringu kaasautor Madridi Complutense Ülikooli paleoantropoloog Juan Luis Arsuaga.

Samas viitab Estauasest leitud mtDNA, et neandertallaste mitmekesisus vähenes ajas. Koobast 113 000 aasta eest asustanud neandertallastel oli vähemalt kolm erinevat esiema. Koopas 80 000 ja 107 000 aasta eest elanutel oli aga vaid üks mtDNA tüüp. Samast perioodist pärit luudest ja hammastest saadud muistne DNA viitas samuti toonasele geneetilise mitmekesisuse langusele.

Arsuaga oletab, et neandertallased arenesid ja mitmekesistusid soojal ja niiskel jääaja vaheajal, mis algas umbes 130 000 aasta eest. Umbes 110 000 aasta eest langes temperatuur Euroopas järsult ja algas uus jääaeg. Peagi peale seda kadusid kõik neandertallaste põlvnemisliinid peale ühe. Ellujäänud liini esindajad taasasustasid Euroopa hilisematel suhteliselt soojadel ajavahemikel. Osa neist otsis varju Estatuase koopast.

Toonaste ellujääjate ja nende järeltulijate hulgast leiab ka nii-öelda klassikalised neandertallased, näiteks Prantsusmaa Vindija ja La Ferrassie leiukohtade koljud. Arsuaga sõnul olid klassikalistel neandertallastel juba suuremad ajud kui varasematel ja nende ruumalaga ulatus kuni 1750 kuupsentimeetrini. Varasematel liigikaaslastel ei küündinud aju mõõt üle 1400 kuupsentimeetri. 

Arsuaga lisab, et sarnase mustri järgi arenesid ka Aafrikast pärit nüüdisinimesed, kelle ajumaht kasvas jääaja alates ja populatsioonide vahetudes järsult. California Ülikooli molekulaarbioloog Beth Shapiro sõnul kohtab sarnast mustrit kõigi imetajate seas: esmalt hajub populatsioon laiali ja seejärel kas asendub või seguneb teisega.

Tõenäoliselt peitub koopasetete-DNA-s veelgi vihjeid muisete inimeste kohta. Uuringu kaasautori Tel Avivi Ülikooli paleontoloog Viviane Sloni sõnul analüüsib töörühm järgmiseks kümnete leiukohtade pinnasetteid üle maailma. Slon loodab, et peagi saavad uurijad senisest palju täpsemalt aimu muistsete inimeste liikumisest ajas ja ruumis.

Uuring ilmus ajakirjas Science.

Toimetaja: Airika Harrik

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: