DNA-testen kunnen nu ook in modder

Wetenschappers hebben een wonderbaarlijke nieuwe manier gevonden om onderzoek te doen naar onze voorouders. We kunnen nu hun DNA in oude sedimenten – materiaal dat is getransporteerd door wind of water – bestuderen. Voorbeelden van sedimenten zijn grind, klei en zand en kunnen we onder andere vinden in grotten.

Een groep onderzoekers van het Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Duitsland heeft nu het DNA van neanderthalers en denisovamensen gevonden op plekken waarvan al eerder bekend was dat ze daar hebben gewoond.

Oud menselijk DNA in sedimenten kan nu ook worden bestudeerd. Afbeelding: Flickr

Met behulp van de aanpak die de wetenschappers gebruikten kunnen we ontdekken op welke plekken de voorouders van de moderne mens zijn geweest en wat voor soort mensen ze waren zonder dat hiervoor botten nodig zijn. De aanpak zou bijvoorbeeld ook kunnen helpen om antwoord te geven op de vraag wanneer mensen voor het eerst Europa bewoonden.

Universum in een grammetje modder

Elk grondmonster of watermonster zit vol met DNA van verschillende soorten organismen. Het aflezen van dit ‘omgevings-DNA’ is een sterke methode om ecosystemen mee te bestuderen.

Biologen waren bijvoorbeeld in staat om verschillende grotten te vinden waar olmen, salamanders met het uiterlijk van een draak, leven. Hiervoor hoefden ze alleen het water dat uit de grotten stroomde te onderzoeken.

DNA kan wel voor 700.000 jaar intact blijven in sedimenten die in koele grotten zijn beland. In 2003 was een onderzoeksgroep onder leiding van Eske Willerslev, nu hoogleraar ecologie en evolutie aan de University of Cambridge, de eerste die oud DNA kon vinden in bevroren modder in Siberische permafrost. De onderzoeksgroep kon hierin onder andere het DNA van de wolharige mammoet vinden.

Nu heeft de onderzoeksgroep van Viviane Slon aangetoond dat oud menselijk DNA ook in sedimenten intact kan blijven. Haar groep heeft al het DNA afgelezen dat in sedimentmonsters te vinden was die afkomstig waren van plekken waar menselijke voorouders leefden. Een voorbeeld van zo’n plek is de Denisovagrot in Rusland. De biologen gebruikten hierna kleine stukjes mitochondriaal DNA – DNA in celstructuren waar voeding in energie wordt omgezet – van de moderne mens. Uit deze kleine stukjes konden ze grotere stukken DNA afleiden die ze konden vergelijken met het DNA uit de sedimentmonsters.

De onderzoeksgroep bestudeerde mitochondriaal DNA uit menselijke cellen, omdat deze cellen allemaal hetzelfde DNA bevatten en honderden stukken ervan bevatten. Dit DNA heeft dan ook de grootste kans intact te blijven over de jaren heen.

Echt DNA

De wetenschappers vonden oud menselijk mitochondriaal DNA in sedimentmonsters van vier plekken die ze bekeken. In totaal bekeken ze zeven plekken. Het DNA was waarschijnlijk afkomstig uit menselijke uitwerpselen of verrot zacht weefsel.

Het ontdekte DNA vertoonde schade die typerend is voor oud DNA. Daarnaast bevatte het DNA varianten die uniek zijn voor neanderthalers of denisovamensen. De onderzoeksgroep weet hierdoor zeker dat ze echt DNA hebben gevonden, zegt Slon. Slons onderzoeksgroep kon zelfs aantonen dat twee sedimentmonsters DNA bevatten van meer dan een individu.

Meer weten over genetica? Lees dan het boek 50 inzichten genetica. Bestel in onze webshop.

Onze voorouders zijn gewoon zoogdieren, geeft Willerslev aan. Als we het DNA van wolharige neushoornen en holenberen in sedimenten kunnen vinden, dan is het geen verrassing dat we ook oud DNA van onze voorouders erin kunnen vinden.

De wetenschappers zijn nu van plan om onderzoek te doen naar DNA op een paar plekken waarvan we denken dat onze voorouders daar hebben geleefd, maar waar geen fossielen zijn gevonden. ‘Er zijn veel plekken waar zich stenen gereedschappen bevinden, maar het niet duidelijk is wie die gemaakt heeft’, zegt Slon.

Nu kunnen we beginnen met het vinden van antwoorden op een aantal vragen. Als we meer oud menselijk DNA kunnen vinden, kunnen we een beter beeld krijgen van hoe onze voorouders rondreisden.

Volgens Willerslev kan het nog wel lastig worden om precies vast te stellen hoe oud het menselijk DNA is. ‘Sedimenten uit grotten zijn vaak behoorlijk aangetast’, zegt hij. Dit maakt het lastig om nauwkeurig de leeftijd te bepalen.

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief. 

Lees verder:

Over de auteur

Michael Le Page

Michael Le Page is redacteur voor de Engelse editie van New Scientist en schrijft over alles van klimaatverandering tot genbewerking.



Plaats een reactie