ΖΩΟΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ ΜΕΣΩ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΜΑΖΑΣ

Νέα τεχνική ταυτοποίησης θραυσμάτων οστών αποκαλύπτει τις σχέσεις σύγχρονου ανθρώπου, Νεάντερταλ και Ντενίσοβαν

Οι αρχαιολόγοι επί το έργον στη σπηλιά Ντενίσοβα της Σιβηρίας. Ανάμεσά τους οι Τόμας Χάιαμ και Κατερίνα Δούκα

Η σπηλιά Ντενίσοβα, στους πρόποδες των ορέων Αλτάι νοτιοανατολικά του Νοβοσιμπίρσκ, βρίσκεται στο επίκεντρο μιας εξελισσόμενης επιστημονικής επανάστασης στην κατανόηση του πώς συμπεριφέρθηκαν και αλληλεπίδρασαν οι πρόγονοί μας στην παλαιολιθική εποχή. Το είδος μας, ο άνθρωπος ο σοφός (Homo sapiens), εμφανίστηκε στην Αφρική πριν από εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Οταν άρχισε να εξαπλώνεται στην Ευρώπη και την Ασία συνάντησε άλλα είδη του ανθρώπινου γένους, όπως οι Νεάντερταλ, και μοιράστηκε τον πλανήτη μαζί τους επί δεκάδες χιλιάδες χρόνια πριν αυτά τα αρχαϊκά είδη εξαφανιστούν. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι τα ανθρώπινα είδη συναντήθηκαν, επειδή οι σημερινοί άνθρωποι έχουν ένα μικρό ποσοστό DNA προερχόμενο από τους εξαφανισμένους συγγενείς μας, αποτέλεσμα της γενετικής διασταύρωσης ανάμεσα στον πρώιμο Homo sapiens και μέλη των άλλων ανθρώπινων ειδών. Εκείνο που δεν γνωρίζουμε είναι πού συναντήθηκαν, πόσο συχνά διασταυρώθηκαν γενετικά και πώς μπορεί να επηρέασε το ένα είδος το άλλο πολιτιστικά.

Θραύσματα ατάκτως ερριμμένα

Υπάρχουν αρκετές σημαντικές αρχαιολογικές ανασκαφές σχετιζόμενες με αυτήν τη μεταβατική περίοδο, που περιέχουν πέτρινα εργαλεία και άλλα τεχνουργήματα. Ομως πολλά από αυτά τα σημεία, συμπεριλαμβανόμενης της Ντενίσοβα, δεν έχουν ανθρώπινα απολιθώματα αρκετά πλήρη, ώστε να ταξινομηθούν σε κάποιο συγκεκριμένο είδος, με βάση τα φυσικά χαρακτηριστικά τους. Αυτή η απουσία παρεμποδίζει την ικανότητα των επιστημόνων να προσδιορίσουν ποιο είδος έκανε τι και πότε.

Μικροθραύσματα απολιθωμένων οστών. Πριν την τεχνική ZooMS η αναζήτηση εκείνων που προέρχονται από είδη του ανθρώπινου γένους ήταν σαν να ψάχνεις «βελόνα στ' άχυρα»

Τώρα μια τεχνική για την ταυτοποίηση αρχαίων θραυσμάτων οστών, γνωστή ως ζωοαρχαιολογία μέσω φασματομετρίας μάζας (ZooMS), επιτρέπει επιτέλους στους ερευνητές να αρχίσουν να απαντούν σε αυτά τα μακρόχρονα ερωτήματα. Αναλύοντας την πρωτεΐνη του κολλαγόνου που διατηρείται μέσα σε αυτά τα κατά τ' άλλα αδιάφορα κομματάκια οστών, μπορούν να εντοπίσουν εκείνα που προέρχονται από την οικογένεια των ανθρώπων και των μεγάλων πιθήκων και στη συνέχεια να προσπαθήσουν να ανακτήσουν DNA από αυτά τα δείγματα. Με τον τρόπο αυτό μπορούν να ανακαλύψουν το είδος στο οποίο ανήκε το θραύσμα οστού, αν ήταν Νεάντερταλ, άνθρωπος ο σοφός ή κάτι άλλο. Μπορούν επιπλέον να κάνουν ελέγχους για να προσδιορίσουν την ηλικία των θραυσμάτων.

Μέθοδος

Ο απευθείας προσδιορισμός της ηλικίας των θραυσμάτων είναι μια καταστροφική διαδικασία. Ενα μέρος του οστού πρέπει να θυσιαστεί για να γίνει η ανάλυση. Οι έφοροι των μουσείων δεν είναι πρόθυμοι να υποβάλουν πιο ολοκληρωμένα οστά σε τέτοια ανάλυση. Αλλά δεν έχουν καμιά αναστολή όταν πρόκειται για θρύψαλα οστών.
Η δυνατότητα προσδιορισμού της ηλικίας απολιθωμάτων που βρίσκονται μαζί με τεχνουργήματα, είναι πολύτιμη για σημεία όπως η Ντενίσοβα και άλλες ανασκαφές, που οι επιστήμονες ξέρουν ότι ήταν κατάλυμα πολλών ανθρώπινων ειδών στο παρελθόν. Πολλοί ερευνητές έχουν υποστηρίξει ότι τα συμβολικά και διακοσμητικά τεχνουργήματα που θυμίζουν τις σύγχρονες αντιληπτικές ικανότητες του ανθρώπου, οφείλονται αποκλειστικά στον Homo sapiens. Αλλοι όμως εκτιμούν ότι οι Νεάντερταλ και άλλα ανθρώπινα είδη επίσης κατασκεύαζαν τέτοια αντικείμενα και ίσως μετέφεραν μερικές από τις ικανότητες και τις παραδόσεις τους στον άνθρωπο τον σοφό, όταν συναντήθηκαν. Η ικανότητα ταυτοποίησης και χρονολόγησης των θραυσμάτων οστών σημαίνει ότι οι ερευνητές μπορούν να αρχίσουν να συνθέτουν το χρονολόγιο αυτών των τοποθεσιών με πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια και να φωτίσουν ένα κρίσιμο κεφάλαιο της ανθρώπινης προϊστορίας.

Διασταύρωση

Το θραύσμα οστού από τη σπηλιά Ντενίσοβα που αποδείχτηκε ότι ανήκε σε κορίτσι με μητέρα Νεάντερνταλ και πατέρα Ντενίσοβαν

Οι ανασκαφές στη σπηλιά Ντενίσοβα άρχισαν τη δεκαετία του 1980 από Σοβιετικούς αρχαιολόγους. Η τοποθεσία έγινε, όμως, γνωστή διεθνώς το 2010, όταν επιστήμονες στο Ινστιτούτο Εξελικτικής Ανθρωπολογίας Μαξ Πλανκ στη Λειψία της Γερμανίας ανακοίνωσαν τα αποτελέσματα της γενετικής ανάλυσης ενός οστού που βρήκαν στην Ντενίσοβα το 2008. Το DNA από το απολίθωμα, που ήταν κομμάτι οστού δακτύλου, αποκάλυψε ένα άγνωστο έως τότε είδος ανθρώπου, που ήταν το ίδιο κοντινό στους Νεάντερταλ, όπως και ο σύγχρονος άνθρωπος. Το οστό ανήκε σε ένα μικρό κορίτσι, μέλος μιας ανθρώπινης ομάδας, στην οποία οι επιστήμονες αναφέρονται σήμερα με το όνομα Ντενίσοβαν. Από τότε μέχρι σήμερα, αρκετά άλλα οστά και δόντια ανθρώπων έχουν ανακαλυφθεί στα θρύψαλα από τις ανασκαφές, πολλά από τα οποία ανήκουν σε Ντενίσοβαν και άλλα σε Νεάντερταλ.
Γνωρίζουμε σήμερα από γενετικές αναλύσεις ότι οι Νεάντερταλ και οι Homo sapiens διασταυρώθηκαν τουλάχιστον τρεις φορές τα τελευταία 100.000 χρόνια και ότι αναμείχθηκαν και Νεάντερταλ με Ντενίσοβαν και Homo sapiens με Ντενίσοβαν. Ως αποτέλεσμα, η αντίληψη που υπήρχε από παλιά ότι ο άνθρωπος ο σοφός εξαπλώθηκε από την Αφρική και εξάλειψε τα άλλα είδη του ανθρώπινου γένους, μέσα σε μια στιγμή έδωσε τη θέση της σε ένα πιο περίπλοκο σενάριο, αλληλοδιασταύρωσης και ανταλλαγής γονιδίων ανάμεσα στα είδη.

Η «βελόνα στα άχυρα»

Ο Τόμας Χάιαμ, του πανεπιστημίου της Οξφόρδης και η Κατερίνα Δούκα, του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ ξεκίνησαν να ασχολούνται πριν από έξι χρόνια με το πρόβλημα της χρονολόγησης των κομματιών οστών της Ντενίσοβα. Τα 135.000 κομμάτια οστών που έχουν ανασκαφεί από το 2008 έως σήμερα στην Ντενίσοβα είναι ιδιαίτερα μικροσκοπικά, καθώς η σπηλιά διαχρονικά ήταν και χώρος όπου φώλιαζαν διάφοροι θηρευτές, κυρίως ύαινες, οι οποίοι μασούσαν τα κόκαλα που έβρισκαν. Ετσι το 95% των θραυσμάτων ήταν πρακτικά άχρηστο για σκοπούς ταξινόμησης. Αντίθετα το DNA που παρέμενε στα οστά ήταν σε πολύ καλή κατάσταση εξαιτίας της σταθερής και μόνιμα υπό το μηδέν θερμοκρασίας στη σιβηριανή σπηλιά. Και τα δύο πληρέστερα γονιδιώματα προϊστορικών ανθρώπων που έχουν ανακτηθεί προέρχονται από θραύσματα οστών της Ντενίσοβα. Το να βρεθούν τα θραύσματα που προέρχονται από ανθρώπους, μέσα στο πλήθος των κομματιών οστών, ήταν σαν να ψάχνει κανείς «βελόνα στ' άχυρα». Εκεί ήταν που οι δύο ερευνητές και οι ομάδες τους εφάρμοσαν με επιτυχία την τεχνική της ζωοαρχαιολογίας μέσω φασματομετρίας μάζας. Πολλά θραύσματα ανθρώπινων οστών θα έμενα ίσως για πάντα αταυτοποίητα στην αφάνεια, αν δεν υπήρχε η ZooMS.

Η πρώτη παρτίδα θραυσμάτων αποδείχτηκε ότι περιείχε οστά από μαμούθ, ύαινες, άλογα, ταράνδους, μαλλιαρούς ρινόκερους, όλα τα είδη ζώων της εποχής των παγετώνων, αλλά τίποτα από το ανθρώπινο γένος. Η δεύτερη παρτίδα έκρυβε την ανακάλυψη, υπό τη μορφή του δείγματος DC1227, που αποδείχτηκε ότι ανήκε σε 13χρονο κορίτσι, που έζησε πριν από 90.000 έως 100.000 χρόνια και είχε μητέρα Νεάντερταλ και πατέρα Ντενίσοβαν.
Αλλη επιστημονική ομάδα, εφαρμόζοντας την τεχνική ZooMS στα ευρήματα από το Grotte du Renne στη Βουργουνδία της Γαλλίας, επιβεβαίωσε ότι τα 28 θραύσματα οστών Νεάντερταλ, που εντοπίστηκαν, βρίσκονται στο ίδιο στρώμα με εξελιγμένα εργαλεία και διακοσμητικά τεχνουργήματα, άρα οι Νεάντερταλ ήταν οι κατασκευαστές τους και όχι οι Homo sapiens.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»