Исследователи Венского университета извлекли и расшифровали ДНК древних людей из крошечного образца почвы, взятого в пещере Эль-Мирон на севере Испании. Образец отложений возрастом около 22 тысяч лет не содержал ни костей, ни зубов — лишь микроскопические следы генетического материала, сохранившиеся в осадочном слое. Результаты работы опубликованы в научном журнале Science Advances и, по оценке специалистов, расширяют возможности палеогенетики, позволяя изучать древние популяции там, где традиционные методы не дают результата.
Горстка почвы вместо костей
Ключевая особенность исследования — ничтожный размер выборки: масса почвы не превышала нескольких рисовых зерен. Чтобы получить читаемый сигнал, ученым пришлось провести секвенирование образца 100 раз подряд. В процессе работы исследовательская группа отсеяла более миллиарда фрагментов ДНК, чтобы выделить минимальные следы человеческого генетического материала и исключить современное загрязнение пробы. Остаточная генетическая информация, по заключению авторов, попала в осадок тысячи лет назад из чешуек кожи, волос или капель крови людей, которые скрывались в пещере во время холодного периода последнего оледенения в Европе.
Ядерная ДНК вместо митохондриальной
Примененный метод извлечения осадочной ДНК (sedaDNA) позволяет изучать генетику древних популяций даже при полном отсутствии фосилий и костных остатков. Ранее из почвы удавалось изымать преимущественно митохондриальную ДНК, которая передается исключительно по материнской линии и дает лишь фрагментарную картину родословной. На этот раз исследователи получили именно ядерную ДНК, содержащую полную информацию о наследственности от обоих родителей, что существенно повышает точность реконструкции происхождения и внешних признаков древних людей.
Тёмная кожа и преобладание мужчин
Анализ расшифрованного генетического материала показал, что в пещере Эль-Мирон жила группа людей западного происхождения с темной кожей, темными волосами и карими глазами. Среди обнаруженных генетических следов преобладали мужчины, что указывает на половой состав группы, находившейся в убежище в холодный период. Эти данные позволяют с большей детализацией, чем прежде, описать внешность и социальный состав популяций позднего палеолита на юго-западе Европы.
Стабильность популяции на юго-западе Европы
Для определения путей миграции авторы сравнили полученные данные с ДНК древней женщины из Франции возрастом 31 тысячу лет и зубом из северной Испании возрастом 25 тысяч лет. Предыдущие образцы содержали долю восточного происхождения, что свидетельствовало о смешении популяций на противоположных концах Европы до пика оледенения. Однако ДНК из пещеры Эль-Мирон возрастом 22 тысячи лет демонстрирует исключительно западные корни. По заключению исследователей, это указывает на то, что популяция в юго-западной Европе в интервале между 30 и 20 тысячами лет назад оставалась относительно стабильной и не подверглась полному замещению другими народами.
Таким образом, работа венских ученых демонстрирует, что даже микроскопические пробы почвы могут нести в себе полноценную ядерную генетическую информацию о древних людях. Это открывает новые возможности для реконструкции миграций, внешности и демографической истории популяций эпохи последнего оледенения без зависимости от костных остатков.
