Forskere har fundet ur-indianeren

Et stort internationalt forskerhold har trukket hele DNA’et ud af et 11.500 år gammelt barneskelet fra Alaska. Deres opdagelse er netop offentliggjort i Nature. Opdagelsen rykker den første indvandring til Det Amerikanske Kontinent 10.000 år tilbage og viser blandt andet, hvordan de amerikanske indianere i sin tid gennemførte en ’udspaltning’ i to genetisk forskellige hovedgrupper. Samt hvornår indianernes forfædre første gang blandede gener med europæere. ”Barneskelettet repræsenterer ur-indianeren,” siger den danske DNA-detektiv professor Eske Willerslev, der har stået i spidsen for analyserne.

Sur jord er sådan set udmærket til begravelsesformål – liget omsættes ret hurtigt, og det biologiske materiale går dermed uden unødig forsinkelse tilbage til det store kredsløb.

Set fra et videnskabeligt perspektiv kan dette imidlertid være et problem, for i de egne af verden, hvor jorden er forholdsvis sur, dukker der kun få virkeligt gamle skeletrester fra mennesker op. Og det begrænser mulighederne for at bruge de moderne DNA-teknikker til eksempelvis at kortlægge meget tidlige folkevandringer.

Alaska er i vid udstrækning et sådant surjordsområde, hvor gamle knogler har vanskeligt ved at overleve. Men dette Alaska-fravær af urgamle menneskeknogler var måske forbi, håbede mange forskere, da et hold arkæologer under ledelse af stenaldereksperten Ben Potter fra University of Alaska i 2010 fritlagde en 11.500 år gammel begravelsesplads ved lokaliteten Upward Sun River. For da arkæologerne havde gravet en tid, fandt de knoglefragmenter af et delvis kremeret barn, hvis alder på dødstidspunktet blev anslået til cirka tre år.

Problemet var bare, at det ikke lykkedes at hive DNA ud af de noget forkullede skeletdele.

Et spadestik dybere
I 2013 var Potter og hans kolleger så igen på begravelsespladsen i det centrale Alaska, og da de undersøgte terrænet blot et spadestik direkte under det sted, hvor de havde fundet de forkullede rester af det treårige barn, blev de slået med forbløffelse: For her lå, tæt op ad hinanden, skeletterne fra to spædbørn. Og de var begravet, ikke kremeret.

Det ene barn var fuldbårent og kan have levet i op til et halvt år – mens det andet barn blev aborteret eller født alt for tidligt omkring 30. svangerskabsuge. Sammen med de to skeletter lå gravgaver – blandt andet nogle smukt forarbejdede tveæggede flintespidser samt dekorerede, pilelignende hornskafter – formentlig skåret ud af gevir fra nordamerikansk kronhjort, også kendt som ’elk’ eller ’wapiti’.

Fra det første af disse to børn – det barn, som i den videnskabelige rapport har fået betegnelsen Individ 1 – er det nu lykkedes at uddrage et fuldt genom; altså hele arvemassen, hele DNA-koden.

Det er sket via et stort internationalt forskningssamarbejde under ledelse af professor Eske Willerslev fra Center for Geogenetik ved Københavns Universitet – og resultaterne er netop offentliggjort i Nature, et af verdens mest prestigefyldte videnskabelige tidsskrifter.

Projektet er blandt andet støttet af Danmarks Grundforskningsfond, Lundbeckfonden og den amerikanske forskningsgigant National Institutes of Health (NIH) – og foruden Københavns Universitet har en række andre akademiske institutioner deltaget i det omfattende videnskabelige arbejde, heriblandt: Danmarks Tekniske Universitet (DTU), University of Cambridge (UK), University of Lausanne (Schweiz) – samt University of Alaska (USA) og University of California, Berkeley (USA).

Sekventeret 17 gange
”Knoglerne fra Individ 1 – efter al sandsynlighed en pige – indeholdt brugbart DNA i tilstrækkelige mængder til vores formål”, siger Eske Willerslev, der gennem de sidste 15-20 år har gennemført en lang række rekonstruktioner af forhistorisk – ancient – DNA.

Det er hver eneste gang noget af et detektivarbejde, og man slipper ikke uden om at foretage et betydeligt antal kontrolmålinger for at være helt sikker på, at det gamle materiale ikke rummer en eller anden form for ’baggrundsstøj’, som skævvrider det endelige billede, fortæller han:

”Individ 1, som døde for godt 11.500 år siden, sekventerede vi for eksempel 17 gange – hele genomet. Først da turde vi sige: OK, her er det så! Og de resultater, vi står med her – selve den genetiske profil af dette lille stenaldermenneske, som kun opnåede at leve nogle ganske få måneder – fortæller en meget vigtig historie. Det er selvfølgelig også derfor, den er kommet i Nature, for helt bogstaveligt forholder det sig nemlig således, at Individ 1 repræsenterer selve ur-indianeren. Det er lidt vildt”, siger dna-detektiven.

Over broen
Den historie, genomet fra Individ 1 fortæller, begyndte først at tegne sig mere detaljeret,
da DNA-oplysningerne blev sammenholdt med tilsvarende informationer fra en række andre forhistoriske arvemasseprofiler fra mennesker. Blandt andet fra Sibirien, hvorfra de første mennesker indvandrede til Det Amerikanske Kontinent – og det er den gruppe indvandrere, som er de nulevende indianeres forfædre.

Disse mennesker kom til Alaska via Beringia-broen – den landbro, som på daværende tidspunkt forbandt Sibirien og Alaska – men hvornår denne indvandring fandt sted, har længe været et særdeles varmt debatemne i forskerkredse, fortæller Eske Willerslev:

”Indtil Individ 1 var sekventeret – og det lykkeligvis stod klart, at det faktisk var muligt at genskabe det lille barns fulde genom – har den fremherskende antagelse været, at indvandringen formentlig fandt sted for cirka 15.000 år siden. Det var så langt tilbage, man havde analyserbare – og daterbare – rester af biologisk materiale fra mennesker på Det Amerikanske Kontinent. Noget af dette materiale bestod af et antal forstenede fækalier, såkaldte koprolitter, som den amerikanske arkæolog Dennis Jenkins havde fundet i nogle naturskabte huler, Paisley Caves, i Oregon. I 2008 viste dateringer af materialet og fundstedet, at koprolitterne var 14.300 år gamle, og på Center for Geogenetik var vi med til at sekventere disse forstenede efterladenskaber, som i en vis udstrækning faktisk indeholdt humant DNA i form af løsrevne tarmceller, såkaldte epitelceller. Så fundene fra Paisley Caves – suppleret med et par nogenlunde samtidige fund af menneskelige knoglerester på Det Amerikanske Kontinent – har hidtil dannet en slags bagkant for, hvornår indvandringen over Beringia-broen kan antages at have fundet sted. Men med analyserne af Individ 1 har det ændret sig markant”, understreger Eske Willerslev:

”DNA-informationerne fra det lille skelet skubber tidspunktet for den første indvandring cirka 10.000 år tilbage – altså til et tidspunkt for omkring 25.000 år siden. Og hertil kommer så en række andre og på mange måder mindst lige så bemærkelsesværdige informationer, som Individ 1 har foræret os”.

Sex med europæere
Da Eske Willerslev og hans kolleger fra de i alt 18 forskningsinstitutioner, som deltog i arbejdet, havde fået plottet det fulde genom fra Individ 1 ind i det store netværk af både forhistoriske og nutidige DNA-profiler, de byggede deres analyse på, tegnede der sig pø om pø følgende billede af den første indvandring til Det Amerikanske Kontinent:

”Vi skal cirka 36.000 år tilbage, vi er i Sibirien, hvor en gruppe mennesker deler sig i to – lad os kalde dem A og B – og B-gruppen begynder af årsager, vi ikke kender, langsomt at vandre”.

Kursen er mod Alaska, men det er en proces, der gennemføres i adstadigt tempo, og de næste cirka 11.000 år er der stadig kontakt – også seksuel kontakt – mellem medlemmer af de to grupper, som oprindelig var én siger Eske Willerslev:

”For 25.000 år siden er kontakten imidlertid ophørt – nu står B-gruppen på den sibiriske side af Beringiabroen: Klar til at gå videre, klar til at krydse. Og så sker der noget, for de møder en gruppe meget, meget tidlige europæere. Hvem de er, og hvorfor de lige står på den sibiriske side af Beringia-broen, det aner vi ikke – men vores DNA-analyser lyver ikke, når de siger, at den sibiriske udvandrergruppe og disse tidlige europæere, som vi i øvrigt heller ikke kender i andre sammenhænge, interagerede seksuelt. Hvorefter de sibiriske udvandrere, altså efterkommerne af den oprindelige B-gruppe, traskede mod Alaska”.

Og nu kommer der så en helt central pointe, understreger DNA-professoren, der efterhånden har talt sig ganske varm:

”For resultatet af den genudveksling, der fandt sted mellem B-gruppen og de tidlige europæere, var de allerførste indianere. Og vores Individ 1 var et sådant barn”, siger Eske Willerslev:

”Den genetiske linje, hun tilhørte, eksisterer ikke længere – og den var helt ukendt for os, til Ben Potter og hans kolleger fra University of Alaska gennem et meget flot stykke arbejde fandt og sikrede Individ 1 for videnskaben. Men den europæiske komponent, vi kunne finde i Individ 1’s DNA-profil, svarer til præcis den samme genetiske komponent, der kan konstateres hos alle nulevende indianere”.

Dermed véd videnskaben nu, hvornår denne europæiske genkomponent er introduceret i indianernes DNA, understreger Eske Willerslev:

”Og desuden kan vi sige, at Individ 1 på basis af vores nuværende viden repræsenterer ur-indianeren. For længere tilbage – eller måske snarere: højere op – kan vi altså ikke komme i indianernes stamtræ på nuværende tidspunkt”.

Den asiatiske komponent
Kortlægningen af Individ 1’s genom har også givet svar på et andet spørgsmål, som længe har udfordret videnskaben: Nemlig årsagen til en hidtil uforklarlig genetisk forskel mellem de to hovedgrupper – de to linjer – af nulevende indianere: Den nordlige og den sydlige.

Og det er meget tilfredsstillende, at det spørgsmål nu er besvaret, understreger Eske Willerslev:

”Den nordlige gruppe inkluderer blandt andet Apache-indianerne, og mange vil kende den store Apache-høvding Geronimo. De sydlige indianere omfatter for eksempel Lakota-stammen, og den mest kendte høvding blandt de sydlige indianere er uden tvivl Sitting Bull”.

Også før det blev muligt at lave DNA-analyser beskæftigede videnskabsmænd sig med en forskel mellem de to hovedgrupper – nemlig det forhold, at de nordlige indianere ofte ser mere asiatiske ud end de sydlige. Da det så blev muligt at foretage DNA-analyser, var dette selvfølgelig noget, forskerne kastede sig over – og der var i den grad bingo, fortæller Eske Willerslev:

”Selv om de nordlige og de sydlige indianere meget langt hen ad vejen har samme genetiske hovedtræk – og herunder altså også samme europæiske komponent i deres arvemasse – så har de nordlige en asiatisk komponent, som de sydlige ikke har. Og nu ved vi hvorfor”.’

Det er en i visse henseender ret kringlet historie – en af de mange underhistorier i den overordnede fortælling om Individ 1 – men skåret ind til benet viser DNA-analyserne af barneskelettet:

At den gruppe af indvandrere fra Sibirien, der for 25.000 år siden gik til Alaska over Beringia-broen – nota bene: efter først at have haft sex med nogle meget tidlige europæere – efter cirka 5.000 år på Det Amerikanske Kontinent valgte at dele sig i to flokke, forklarer Eske Willerslev:

”Den ene gruppe blev i Alaska, den anden gik ned i det nuværende USA – hvor de nordlige ’stater’ på daværende tidspunkt var dækket af en gigantisk isklods, som strakte sig fra Atlanterhavet til Stillehavet. Den dækkede tværs over, på nær en lille isfri bræmme langs Stillehavskysten – og langs den bræmme vandrede den sydgående flok så”.

Vel ankommet til den isfri del af Nordamerika – på prærierne blandt andet – slog de sig ned, og deres efterkommere er i dag alle nulevende indianere, altså både den nordlige- og den sydlige linje.

”Men”, siger Eske Willerslev: ”For cirka 13.000 år siden, hvor klimaet gradvist var blevet varmere og der var kommet en isfri nord-sydgående korridor i den gigantiske isklods, gik en stor gruppe, der senere skulle blive til den nordlige indianerlinje, tilbage til Alaska. Hvorfor? Det aner vi ikke, men det gjorde de, og da de var ankommet til Alaska, fortrængte de den gruppe, som Individ 1 tilhørte – altså efterkommerne af den halvdel af de oprindelige indvandrere, der var forblevet i Alaska. Man kan sige, at de fortrængte deres egne forfædre”.

Og nu er det så tid til sex igen, fortæller professor Willerslev:

”Sådan er det bare, det er jo det, der flytter genetikken fremad. Og de tilbagevendte indianere, som nu var alene i Alaska, lå ikke på den lade side, da en gruppe asiater for omkring 11.000 år siden dukkede op for at prøve lykken i Alaska”.

”Om disse asiater ved vi, at de var ret nært beslægtede med korjakerne, som stadig lever på den russiske Kamtjatka-halvø – og det var altså lige præcis her, i mødet med disse asiater, de nordlige indianere fik den unikke asiatiske strækning i deres DNA”.

Studierne af Individ 1’s DNA er sket med tilladelse fra de indianerstammer i Alaska, der i dag bor i fundområdet, og det er meget vigtigt, understreger Eske Willerslev: ”Ud over at det er både ret og rimeligt, tilføjer det også det videnskabelige arbejde en kulturel dimension, synes jeg”.

Studierne viser i øvrigt også, at de nulevende grønlænderes forfædre blev dannet ved et møde mellem stenaldereskimoer og nordlige indianere, fortæller professoren: ”Der har været teorier, som hævdede, at stenaldereskimoerne blandede gener med sydlige indianere, og at det gav ophav til de nuværende grønlændere. Men de teorier holder ikke, og at vi nu ved det, kan vi også takke Individ 1 for”.

For yderligere oplysninger kontakt:

Videnskabsjournalist Henrik Larsen på hl@lundbeckfonden.com.

Nyheder

Derfor kan det hjælpe at give elektrochok 
17. juli 2018
Lundbeckfonden Ventures investerer 150 mio. kr. i digitalt kolposkop
9. juli 2018
Forhistoriske pygmæ-gener spiller afgørende rolle hos moderne sydøstasiater
7. juli 2018

Lundbeckfonden

Lundbeckfonden Ventures

Lundbeckfonden Emerge