Unieke prestatie: 20.000 jaar oud menselijk DNA gewonnen uit halsketting van prehistorische vrouw

Een Siberische halsketting gemaakt van hertentand verklapt zijn duizenden jaren oude geheimen door een nieuwe methode om DNA-materiaal uit oude botten of tanden te halen, zonder de archeologische vondst te beschadigen. 

Prehistorische kunst leert ons veel over het leven, gedrag en cultuur van de oermens. Het is echter zo goed als onmogelijk om deze spullen te koppelen aan de originele eigenaar, omdat mensen in de Oude Steentijd zelden samen met hun dierbare eigendommen werden begraven en er geen teksten of bruikbare symbolen bewaard zijn gebleven. Het is daarom moeilijk om conclusies te trekken over de sociale plaats van het individu in de samenleving of het werk van iemand in het Paleolithicum.

Oud zweet
Duitse onderzoekers hebben daarom een nieuwe, niet-destructieve methode ontwikkeld om DNA te isoleren uit bot- en tandmateriaal. Stenen gebruiksvoorwerpen en sieraden komen veel meer voor, maar de wetenschappers focussen liever op (kunst)voorwerpen gemaakt van organisch materiaal, omdat bot poreuzer is. Hierdoor is er meer kans om DNA-fragmenten uit huidcellen, zweet en andere lichaamsvloeistoffen uit lang vervlogen tijden te ontdekken. Ze testten eerst of er echt geen enkele schade aan de museumstukken, ook niet op microscopisch niveau, ontstond door hun nieuwe methode. Maar daarna kon het extraheren van DNA-materiaal beginnen.

Denisova Cave entrance
Ingang Denisova-grot. Foto: Richard G. Roberts

Hoofdonderzoeker Elena Essel van het Max Planck Institute legt in gesprek met Scientias.nl uit hoe ze tot haar ontdekkingen is gekomen. “We hebben verschillende buffers (op water gebaseerde zuurteregelaars) getest en gekeken welke het DNA uit het botmateriaal kan halen en tegelijk de oppervlaktestructuur van het bot niet aantast. Uiteindelijk kwamen we uit bij een fosfaatgebufferde zoutoplossing. Het is ons op deze manier gelukt om kwalitatief hoogwaardig DNA-materiaal te isoleren zonder het bot zelf op te lossen”, legt Essel uit.

Bijna perfect DNA-pakket
Het mooiste resultaat boekten de onderzoekers met een gegraveerde hertentand, die 19.000 tot 25.000 jaar geleden om de hals van een vrouw moet hebben gehangen. De ketting werd gevonden in de Denisova-grot in Zuid-Siberië en zat bomvol genetisch materiaal. “Aangezien koolstofdatering niet mogelijk is zonder het artefact aan te tasten, hebben we moleculaire (klok)-datering gebruikt. Om dit te laten werken, heb je een erg hoogwaardige representatie van mitochondrisch DNA nodig. Dit lukte ons, omdat we elke positie van haar mitochondrische genenpakket gemiddeld 62 keer konden waarnemen in alle verschillende DNA-fragmenten die we uit de halsketting haalden. Zo hebben we dit DNA bijna perfect kunnen reconstrueren. We vergeleken het aantal mutaties van de vrouw uit de Denisova-grot met de moderne mens en daaruit kwam een schatting van circa 20.000 jaar oud”, vertelt de onderzoekster.

Bekende familie
“We konden ongelooflijk veel gegevens uit de Denisova-halsketting halen. Het lukte niet alleen om het mitochondrisch DNA te achterhalen en een precieze moleculaire datering uit te voeren, we konden nog veel meer te weten komen over de drager van de ketting. Zo bleek uit nucleair DNA dat de persoon een vrouw was. Ook bleek het mogelijk om te kijken naar mogelijke verwantschap met andere bekende oermensen uit onze database. Ze blijkt het meest verwant aan een groep oermensen uit Noord-Eurazië, die rond dezelfde tijd leefden, maar van wie tot nog toe alleen resten in Oost-Siberië zijn gevonden.”

Speld in een genetische hooiberg
Veel museumstukken zijn ‘besmet’ met genetisch materiaal van archeologen of conservatoren. Het is dan ook de vraag of de Denisova-halsketting een uitzondering is of dat er in de toekomst veel meer oermensen worden geïdentificeerd via deze techniek. Onderzoeker Essel is in ieder geval vol vertrouwen: “Het is fascinerend dat het mogelijk is om het DNA van iemand die 20.000 jaar geleden op aarde rondliep bijna zonder fouten te kunnen reconstrueren uit sieraden gemaakt van bot of tand. Neem nu deze befaamde halsketting, we vinden niet alleen genetisch materiaal van het hert of van archeologen en conservatoren die met de ketting in aanraking zijn gekomen, maar ook van de prehistorische vrouw die het artefact met trots droeg. In dit geval was de DNA-oogst bijna ongelooflijk: als we een menselijke tand hadden getest, was de opbrengst mogelijk net zo groot geweest.”

Deur naar Stenen Tijdperk gaat open
“Op deze manier zetten we de deur naar het verleden iets verder open en kunnen we meer begrijpen over de vroege menselijke cultuur, gedrag en leefstrategieën. Het zou geweldig zijn om genetische en culturele analyses systematisch te combineren om zo meer te weten te komen over het gebruik van verschillende voorwerpen in de Oude Steentijd”, besluit Essel.

De onderzoekers gaan hun nieuwe methode de komende tijd nog veel meer inzetten om bot- en tandfragmenten uit het Stenen Tijdperk te analyseren. Ze hopen op deze manier meer te weten te komen over de genetische oorsprong en het geslacht van de oermensen die de sieraden en voorwerpen maakten, gebruikten of droegen.

Bronmateriaal

"Ancient human DNA recovered from a Palaeolithic pendant" - Nature
Interview met Elena Essel van het Max Planck Institute
Afbeelding bovenaan dit artikel: Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd