Бързо разрастващото се поле на древна ДНК, официално известно като палеогенетика, достигна зрялост през 2022 г., след като пионерът учен от редиците му Сванте Пяабо спечели Нобелова награда за медицина и физиология.

Пяабо, който е директор на Института Макс Планк за еволюционна антропология в Германия, разработи методи за възстановяване, секвениране и анализ на древна ДНК от вкаменелости - постижение, отнело десетилетия.

Изследователите използват техниките днес, за да отговорят на фундаментални въпроси, касаещи човешката история и далечното минало на планетата.

Много от откритията опровергават досегашните предположения на учените за праисторическите времена.

Когато лабораторията на Пяабо в Лайпциг секвенира първия неандерталски геном през 2010 г., мнозина са изненадани да научат, че нашият собствен вид Хомо сапиенс не само се е сблъсквал, но е имал и бебета с неандерталци.

Палеогенетиката продължава да разкрива удивителни ДНК-тайни, скрити в костите, зъбите – и дори в мръсотията. Ето седем неща, които научихме от тази завладяваща и нововъзникваща област през 2022 г., подбрани от CNN:

Произходът и наследството на Черната смърт

Черната смърт - най-опустошителната епидемия от чума в света, убива половината от населението на Средновековна Европа в рамките на седем години през 14 век, променяйки хода на човешката история.

Но изследване, публикувано в списание Nature през октомври, предполага, че нещо повече от късмет е определило кой ще живее и кой ще умре. Анализът на ДНК от жертви и оцелели от Черната смърт идентифицира ключови генетични различия, които са помогнали на хората да оцелеят след чумата.

Това генетично наследство продължава да оформя човешката имунна система и днес, като гените, някога осигурявали защита срещу чумата, днес са свързани с по-голяма уязвимост към автоимунни заболявания, като болестта на Крон и ревматоиден артрит.

Списание Science определи откритието като един от най-добрите научни пробиви за 2022 г.

Древната ДНК също така хвърля светлина върху произхода на епидемията от чума, причинила Черната смърт.

Генетичен материал, извлечен от скелети, погребани в гробище в Киргизстан, където надгробните плочи говорят за мистериозен мор, разкрива ДНК на бактерията на чумата, която учените наричат Yersinia pestis.

Тя е открита в трима души, починали през 1338 г. - няколко години преди болестта да навлезе в Европа през 1347.

Семеен портрет на неандерталец

Учените създадоха генетична снимка на най-старата известна семейна група, използвайки древна ДНК от неандерталци, живели в пещерата Чагърская в Южен Сибир, Русия.

Ловният лагер край реката преди около 54 000 години е дом на тясна общност от около 20 неандерталци, включително баща и дъщеря му тийнейджърка, млад мъж, който може да е техен племенник или братовчед, и възрастна жена, която вероятно е леля или баба.

Изследователите откриват неочакван модел на женска миграция сред различните нишки на генетичното потекло. Разнообразието на Y хромозомната ДНК, която се наследява по мъжка линия, е много по-ниска от тази на митохондриалната ДНК, която се предава от майките.

Проучването посочва, че в тази група двама мъже могат да очакват да споделят един прародител около 450 години преди раждането си. Еквивалентната оценка за женските индивиди е около 4 350 години.

Според изследователите най-доброто обяснение за това е, че повече от 60% от женските неандерталци в малката група Чагърская са мигрирали от друга общност. Тази социална структура е често срещана сред тогавашните общества на ловци и събирачи и е известна като патрилокалност.

Буйната Арктика

Учени от Дания откриха най-старите известни ДНК последователности в света в седимент от ледниковия период. Той разкрива, че полярният регион е богат на растителен и животински живот преди 2 млн. години, образувал екосистема, която е смесица от умерена и арктическа флора и фауна.

Генетичният материал в мръсотията, изхвърлен от всички живи организми в околната среда, разказва по-пълна история за праисторическия живот от вкаменелостите.

Тази древна екосистема няма съвременен еквивалент, но може да предостави генетична пътна карта за това как някои видове могат да се адаптират към климатичната криза.

Мистерията на средновековния кладенец

Строителни работници, копаещи през 2004 г. в търговски център в Норич, Англия, откриват 17 тела на дъното на 800-годишен кладенец.

За да разберат повече за това как са починали шестимата възрастни и единадесетте деца, учените наскоро успяват да извлекат подробен генетичен материал, запазен в костите, благодарение на напредъка в секвенирането на древна ДНК.

Геномите на шест от индивидите показват, че четири от тях са роднини - включително три сестри, най-малката от които е на възраст от 5 до 10 години. По-нататъшен анализ на генетичния материал предполага, че и шестимата „почти сигурно“ са евреи ашкенази.

Юдаизмът е предимно споделена религиозна и културна идентичност, но в резултат на дългогодишната практика на сключване на брак в рамките на общността, ашкеназките еврейски групи често носят отличителен генетичен произход, който включва маркери за някои редки генетични заболявания.

Изследователите смятат, че всички те са загинали по време на антисемитско прочистване, разтърсило града - най-вероятно бунт от февруари 1190 г., свързан с Третия кръстоносен поход, една от поредицата религиозни войни, подкрепяни от католическата църква.

Жертва на Помпей

Pixabay

Помпей, съхранен във вулканична пепел след изригването на Везувий през 79 г. сл. Хр., е един от най-интензивно изследваните археологически обекти в света, но получаването на подробна генетична информация от скелетните останки досега убягва на учените.

По-рано тази година за първи път успешно е секвениран геном на човек, починал след изригването. Преди това последно проучване са секвенирани само къси участъци от митохондриална ДНК от човешки и животински останки в Помпей.

До успешното извличане се стига, след като пирокластичните материали - гореща смес от газ, лава и отломки, изхвърлени по време на изригването, са защитили древната ДНК от фактори на околната среда, които я разрушават. Информацията хвърля светлина върху произхода и здравето на мъжа.

Хибридно животно

Величествено подобно на кон същество, известно като кунга, живяло преди 4500 години, е най-ранното известно хибридно животно - с родители от два различни вида, според изследване, публикувано през януари.

Описания и изображения от месопотамското изкуство и текстове изобразяват могъщо животно, което тегли бойни колесници в битка и кралски превозни средства на паради. Непокътнати скелети на съществата са погребани до хора с висок обществен статус.

Истинската идентичност на животното обаче отдавна озадачава археолозите. Опитомени коне в региона, понякога наричан Плодородния полумесец, няма допреди 4000 години.

Секвенирането на ДНК от скелета на животното разкрива, че бащата е сирийско диво магаре, а майката - отново магаре, но отгледано от хора.

Първите американци

Pixabay

ДНК секвенирането разкрива произхода на някои странно изглеждащи човешки вкаменелости – бедрена кост и част от череп, открити в пещера в Югозападен Китай през 1989 г.

Примитивните характеристики на костите карат учените да се усъмнят във вида на хората, на които  принадлежат вкаменелостите.

Може би те са представители на хибридна популация от изчезнали и съвременни хора или може би неизвестен досега човешки вид, който съществува парарелно с нашия?

Китайски учени наскоро извличат генетичен материал от черепа и установяват, че той принадлежи на женски индивид - най-вероятно пряк предшественик на съвременния човек и член на Хомо сапиенс.

След това изследователите сравняват генома, извлечен от древната ДНК, с геномите на други хора от целия свят - както съвременни, така и древни.

Те откриват, че костите принадлежат на индивид, който е дълбоко свързан с източноазиатското потекло на индианците. Изследователите смятат, че тази група хора са пътували на север до Сибир и след това са прекосили Беринговия проток, за да станат едни от първите американци.