Plaukai skatina kitaip įvertinti žmonijos istoriją

Didelė tarptautinė mokslininkų komanda ištyrė 90 m. senumo Australijos vietinio gyventojo aborigeno plaukus ir sėkmingai aprašė vienos seniausių pasaulio populiacijų genetinę medžiagą. Tyrimas pateikia naujos informacijos apie tai, kaip šiuolaikiniai žmonės užkariavo pasaulį, taip pat patvirtina aborigenus esant pirmuosius Australijos gyventojus ir pirmuosius tyrinėtojus.

Žmonių plaukus kolekcionavęs britų antropologas XX a. pradžioje padėjo pamatus tyrimui ir pakeitė ankstyvąją žmonijos istoriją. Pagal iš jaunuolio plaukų išgautą DNR  mokslininkai sugebėjo pirmą kartą nustatyti visą Australijos aborigenų genetinės medžiagos seką.

Tai ne tik suteikia naujų duomenų apie vieną seniausių pasaulio populiacijų, bet ir keičia dabartinį supratimą apie pasaulio kolonizavimą. Be to, tyrimas rodo, kad plaukų mėginiai iš praeities gali suteikti naujos informacijos apie žmonijos istoriją. Jis leidžia mokslininkams sekti pasaulį užkariavusių protėvių pėdsakais.

Lygindami genetinę medžiagą su šiuolaikinių žmonių DNR, mokslininkai įrodė, kad aborigenų protėviai buvo pirmieji, kurie apytiksliai prieš 70 000 m. Afrikoje išsiskyrė iš kitų šiuolaikinių žmonių. Tuo pat metu genomas atskleidžia, kad šiuolaikinių europiečių ir azijiečių protėviai migravo su kur kas vėlesne banga prieš 25 000–40 000 metų.

„Tiesą sakant, aborigenai yra pirmųjų tyrinėtojų, atvykusių į Australiją mažiausiai prieš 50 000 m., protėviai“, – teigia tyrimui vadovavęs profesorius Eske Willerslevas iš Kopenhagos universiteto. 

Australijos aborigenų protėviai mažiausiai prieš 40 000 metų perplaukė 100 km atvira jūra ir atvyko į Australijos žemyno šiaurės vakarinę dalį.

Ankstyvieji žmonės užkariavo jūras

Taigi, tyrimu įrodyta, kad aborigenai buvo pirmieji Australijoje apsigyvenę žmonės, be to, jie vienoje šalyje gyvena ilgiau nei visos kitos žinomos populiacijos. Tačiau genomo tyrimas turi pateikti daugiau svarbių išvadų.

Atsižvelgiant į dvi migracijos bangas, aktualumą praranda dabartinė teorija apie šiuolaikinį žmogų kaip pranašesnę būtybę, atvykusią iš Afrikos ir pasklidusią po pasaulį su viena didele nenugalima kolonizacijos banga. Tyrimu įrodyta, kad procesas buvo kur kas sudėtingesnis, šį teiginį patvirtina kiti neseniai atlikti tyrimai, jie rodo, kad mūsų protėviai maišėsi ir poravosi su kitomis žmonių rūšimis, jau gyvenusiomis regionuose, į kuriuos atvyko mūsų protėviai.

Aborigeno genomas jau seniai traukė genetikų dėmesį kaip pagrindinis šaltinis, galintis suteikti žinių apie mūsų praeitį. Praėjusio amžiaus 8-ajame dešimtmetyje mokslininkai suprato, kad visi ne Afrikoje gyvenę žmonės turėjo neįtikėtinų genetinių panašumų. DNR analizės būdu genetikai suskaičiavo, kad mes visi kilę iš ne daugiau kaip 6000 individų, gyvenusių Afrikoje maždaug prieš 75 000 metų. Šių žmonių palikuonys pasklido po visą pasaulį už Afrikos ribų. Pirmoji vieta, kurioje aptikta jų liekanų, yra ne Artimuosiuose Rytuose, o kitoje pasaulio pusėje – Mungo ežere, esančiame 750 km į vakarus nuo Australijos miesto Sidnėjaus. Iš ten rastųjų dvejų griaučių galima spręsti, kad šiuolaikiniai žmonės mažiausiai prieš 40 000 m. gyveno išdžiūvusio ežero pakrantėse plytinčiose derlingose teritorijose. Kad ten patektų, jie turėjo per trumpą laikotarpį apgyvendinti pakrantes nuo Afrikos iki Australijos.

Tai, kad pirmykščiai žmonės sugebėjo perplaukti atvirą jūrą ir jos galingas sroves per vadinamąją Volaso liniją tarp dviejų priešistorinių žemynų Sundos ir Sahulo, gali būti didžiausias istorijos laimėjimas. Niekas nežino, kaip jiems tai pavyko, tačiau yra galybė teorijų – nuo į atvirą jūrą nudreifavusių kelių individų iki patyrusių jūrininkų, kurie nusprendė patys perplaukti jūrą. Nepaisydami visko, jie sėkmingai kirto atvirus vandenis. Įdomiausia, jog aborigenai yra jų palikuonys, jų genomas veda tiesiogiai atgal prie pirmųjų šiuolaikinių žmonių, kurie migravo iš Afrikos.

Genetinė medžiaga buvo nepažeista

Nors greta Mungo ežero rastieji griaučiai rodo žmones atvykus į Australiją mažiausiai prieš 40 000 m., kai kurie genetiniai tyrimai teigia, kad Australijos aborigenai gali būti kilę iš kur kas vėlesnės migracijos bangos iš Azijos. Tai tiesioginis klausimas apie aborigenų tapatybę ir kalbant apie žemės nuosavybę politiniu požiūriu yra „karštas“.

Kaip ir vietiniai Šiaurės Amerikos gyventojai, Australijos aborigenai ilgą laiką labai skeptiškai žiūrėjo į „baltaodžių“ atliekamus tyrimus. Metų metus Australijos genetikai nesėkmingai bandė gauti leidimus iš aborigenų tarybų, kad galėtų rinkti aborigenų genetinę medžiagą ir aprašyti genomą. Danų profesorius Eske Willerslevas visiškai nesusijęs su istoriniais nesutarimais Australijoje, jis yra vienas garsiausių senovinės ar iškastinės DNR specialistų pasaulyje. Drauge su Tomu Gilbertu iš Jungtinės Karalystės jis prieš keletą metų nustatė, kad plaukai yra puikus senovinės DNR šaltinis.

Iki tada mokslininkai nesiryžo naudoti plaukų DNR tyrimams, kadangi plaukų ląstelėse DNR skilimas prasideda dar žmogui esant gyvam. Tačiau DNR sekos naujos ir galingos sudarymo technologijos leidžia naudoti ir varganas 50–200 DNR bazių liekanas. Tiesą sakant, kur kas svarbiau, kad mėginiuose nebūtų jokios svetimos DNR. Taigi plaukai yra puikus informacijos šaltinis, nes plauko negyvas ląsteles saugo tvirtas keratino molekulių šarvas (keratinas taip pat reikalingas, pavyzdžiui, nagams). Tai reiškia, kad galimi nešvarumai lieka išorėje ir juos galima nesunkiai nuplauti prieš pradedant išgauti plauko savininko DNR. E. Willerslevas žinojo, kad kai kuriuose muziejuose gali būti plaukų saugomų pavyzdžių, kurie suteiktų neįkainojamos aborigenų genetinės informacijos. Jis buvo itin gerai informuotas apie vieną konkrečią plaukų kolekciją – Kembridžo universitete įsikūręs Leverhulmo Žmogaus evoliucijos tyrimų centras saugo didžiulę plaukų mėginių kolekciją, kurią surinko vienas iš moderniosios antropologijos pradininkų Alfredas Cortas Haddonas. Plaukai buvo A. C. Haddono aistra, jis didžiąją savo karjeros dalį skyrė žmonių rasių klasifikavimui pagal fizinius ypatumus, ypač plaukų skirtumus. 

A. C. Haddono kolekcijoje E. Willerslevas ir jo kolegos aptiko įdomią aborigeno iš Kalgurlio plaukų sruogą. Plaukai užregistruoti 1923 m., moksliniu požiūriu jie atrodė daug žadantys dėl Kalgurlio geografinės padėties – jis yra izoliuotoje dykumoje, tad ten gyvenę aborigenai su europiečiais nesusidūrė iki pat XIX a. pabaigos. Todėl plaukai tikriausiai priklausė grynakraujam aborigenui.

Siekdamas išgauti DNR ir nustatyti genetinės medžiagos seką, Eske Willerslevas ir kolegos panaudojo tik 0,6 g plaukų. Apskritai plauko DNR buvo prastos būklės. DNR paprastai sudaro ilgos grandinės su keliais milijonais DNR bazių, tačiau aborigeno plaukų DNR buvo suskilusi į mažus gabalėlius iš vidutiniškai 69 bazių. Didžiulę dėlionę iš milijonų DNR dalelių mokslininkai sudėjo dirbdami su galingais kompiuteriais, sudėliojo milijonus mažųjų dalelių į vietas ir atkūrė pirmines grandines.

Neaptikę jokių unikalių genetinių žymenų, būdingų europiečių genetinei medžiagai, mokslininkai padarė išvadą, kad genetinės medžiagos nesuteršė A. C. Haddonas ar kiti plaukus lietę asmenys. Taigi, plaukas buvo grynakraujo aborigeno. Todėl gautasis rezultatas buvo labai patikimas ir gali būti palygintas su kita genetine medžiaga, norint nustatyti nežymius ir retus pokyčius, t. y. mutacijas, kurios būdingos aborigenų genetinei medžiagai.

Plaukai atskleidžia ankstyvą migracijos bangą

DNR yra tarsi laiko mašina, nes jos mutacijos perduodamos visiems palikuonims. Ir kadangi geografiškai atskirtos grupės savo genetinės medžiagos tarpusavyje nemaišo, aptinkama tam tikroms tautoms būdingų skirtingų mutacijų pavyzdžių. Kuo anksčiau atsirado mutacija, tuo daugiau žmonių ją turi. Kuo mažiau laiko prabėgo, tuo mutacijos bus tiksliau lokalizuotos. Taip mokslininkai gali sudaryti skirtingų etninių grupių šeimos santykių ir istorijos žemėlapius, o remdamiesi turimomis žiniomis apie mutacijų atsiradimo dažnumą gali suskaičiuoti, kada dvi grupės išsiskyrė.

Tai pirmas kartas, kai genetikams pavyko susidaryti išsamų aborigeno genomo vaizdą. E. Willerslevas ir bendradarbiai atliko įvairius tyrimus ir lygino naująjį genomą su 1220 individų iš kitų 79 Azijos, Europos ir Afrikos tautų genomais. Rezultatai parodė, kad aborigenai, europiečiai ir azijiečiai turi daugiau tarpusavio panašumų, palyginti su afrikiečiais, ir tai atitinka dabartinę teoriją, pasak kurios, visi ne Afrikoje gyvenę žmonės kilo iš vienos Afrikoje gyvenusios grupės.

Tačiau taip pat išaiškėjo, kad europiečiai ir žemyninės Azijos gyventojai vieni į kitus genetiškai panašesni nei į aborigenus. Todėl aborigenų protėviai turėjo atsiskirti nuo kitų dviejų grupių anksčiau. Apskaičiavę atsiskyrimo laikotarpį, mokslininkai nustatė, kad banga su aborigenais atsiskyrė prieš 62 000–75 000 m., o azijiečiai nuo europiečių atsiskyrė prieš 25 000–38 000 m.

Tai tikriausiai reiškia, kad aborigenai yra kilę iš labai ankstyvos migracijos bangos, kuri nukeliavo ilgą kelią iki Australijos ir mažiausiai prieš 40 000 m. paliko archeologinių iškasenų prie Mungo ežero. Jie keliavo pakrante, ir tai skamba logiškai, nes ten laukia vis tie patys iššūkiai, o lankstai į žemyno gilumą reikštų visiškai kitokius sunkumus – kur kas daugiau prisitaikyti reikalaujančius naujus kraštovaizdžius, žvėris ir augalus. Teoriją apie pakrantės maršrutą patvirtina tai, jog Oksfordo universiteto profesorius Michaelas Petraglia neseniai Indijoje aptiko keletą to laikotarpio akmeninių įrankių. Be to, maršrutą patvirtina ir tai, kad genetiniu požiūriu plaukų sruogos savininkas turi daugiausia panašumų į žmones iš Papua Naujosios Gvinėjos – paskutinės stotelės pakeliui į Australiją.

Aborigenai patvirtina tyrinėjimus

Šiuolaikiniai europiečiai ir azijiečiai atskilo nuo tos pačios pirminės grupės apytiksliai prieš 30 000 metų. Mokslininkai negali tiksliai atsakyti, kur jie buvo visą tą laiką, tačiau tikriausiai glaudėsi Rytų Afrikoje ar Artimuosiuose Rytuose. Ši vėlesnė migracijos banga turi europietiškąją ir azijietiškąją atšakas. Azijietiškoji užgožė plačiai paplitusią pirmosios migracijos bangos palikuonių grupę. Mokslininkai aptiko keletą mažų etninių tautų salelių, kurios glaudžiai susijusios su aborigenais. Vadinamieji Azijos negritai yra į afrikiečius panašūs tamsiaodžiai ir garbanoti žmonės, o aėtai iš Filipinų, kurių genomas panašus į aborigenų, įrodo, kad jie kilo iš pirmosios kolonizacijos bangos. Nors Filipinai ir vėl buvo apgyvendinti slenkant antrajai bangai, aėtai buvo pakankamai izoliuoti, jų neasimiliavo ir neintegravo.

Nustatę naują ir išsamų aborigenų genomą, mokslininkai gali paaiškinti, kodėl ankstesniais genetiniais tyrimais teigta, kad aborigenai buvo imigrantai iš Azijos. Genetine prasme aborigenai primena azijiečius, tačiau tik todėl, kad azijiečių protėviai maišėsi su žmonėmis iš pirmosios migracijos bangos už Australijos ribų. Iš tikrųjų yra atvirkščiai – azijiečiai primena aborigenus.

Išsiaiškinęs genomą, E. Willerslevas dokumentuose užfiksavo, kad aborigenai yra pirmieji Australijos gyventojai, ir nors tai puikiai atitiko aborigenų įsitikinimą, kad jie yra Australijos dalis, E. Willerslevas vis tiek baiminosi aborigenų reakcijos į šiuos rezultatus. Dėl etinių priežasčių jis nuvyko į Kalgurlį ir savo išvadas pristatė regioninei aborigenų tarybai, taip pat Goldfieldso žemės ir jūros tarybai, kuri atstovauja kultūriniams ir galimai biologiniams plaukus paaukojusio žmogaus palikuonims.

„Didelei visų nuostabai jie buvo nusiteikę labai teigiamai ir manė, kad tai itin įdomu, be to, jie man pritarė raštu“, – teigė jis.

Tačiau turbūt svarbiausias tyrinėjimo rezultatas siekia toliau nei aborigenai: šiuolaikinis žmogus kilo ne iš vienos, bet dviejų migracijos bangų. Tai atskleidžia žmonijos istoriją visiškai naujoje šviesoje.

Vieninteliai Denisovo žmogaus likučiai aptikti Altajaus kalnuose esančiame urve, Pietų Sibire.

Mūsų praeitis sudėtingesnė

Šis atradimas iš dalies paruošia dirvą senesnei daugiaregionei teorijai, kuria teigiama, kad žmonės išsivystė tuo pat metu keliuose pasaulio regionuose, o ne iš vieno šaltinio.

Prieš 10–15 m. gavę pirmųjų DNR įrodymų mokslininkai aiškiai tikėjo, kad žmonės evoliucionavo Rytų Afrikoje, migravo ir vėliau išstūmė visas kitas žmonių grupes už Afrikos ribų. Mokslininkai vis dar mano, kad šiuolaikinis žmogus atsirado Afrikoje, tačiau dabar jie labiau tiki daugiaregioniu modeliu. Jį patvirtina mūsų artimiausio giminaičio neandertaliečio genetinės medžiagos seka, nustatyta 2010 metais. Iš jos matyti, kad mūsų protėviai su neandertaliečiais susilaukė vaikų – tai matoma kaip šiuolaikinių žmonių, gyvenančių ne Afrikoje, DNR esantis mažas genetinis atspaudas. Vėliau 2010 m. profesorius Svante Pääbo iš Leipcige įsikūrusio Maxo Plancko instituto pristatė naują įspūdingą atradimą. Jis sudarė 30 000 m. piršto kaulo iš Denisovo urvo Altajaus kalnuose genomą ir atskleidė naują žmonių rūšį – Denisovo žmones, tikriausiai jie yra broliška neandertaliečiams grupė.

Tą pačią savaitę, kai 2011 m. buvo pristatytas aborigenų genomas, Markas Stonekingas iš Maxo Plancko instituto parodė, kad Denisovo žmonės paliko 5 % DNR žymę tarp Papua Naujosios Gvinėjos gyventojų ir Australijos aborigenų. Jis ištyrė šiuolaikinių aborigenų DNR ir jo darbą galima paaiškinti tik dviejų skirtingų migracijos bangų buvimu, o ši išvada taip pat patvirtina E. Willerslevo rezultatus.

Jei Markas Stonekingas teisus, Denisovo žmonės, apie kurių fizinę išvaizdą galima spręsti tik iš Sibire rasto danties ir piršto kaulo, galėjo pasklisti po labai didelę teritoriją iki pat pakrantės maršruto, kuriuo aborigenų protėviai keliavo į Australiją. Senovinės DNR tyrimai parodo, kad apie savo praeitį galime ateityje sužinoti dar daug, o vaizdas gali būti labai sudėtingas.

Plaukuose galime rasti daugiau atsakymų

Pasaulio muziejuose saugomi tūkstančiai plaukų mėginių, kaip parodė E. Willerslevas, plaukuose esanti DNR leidžia mums kur kas išsamiau pažinti mažų etninių grupių istoriją ir iš arti išvysti praeities kolonizacijos maršrutus.

E. Willerslevas dabar stengiasi nustatyti daugiau priešistorinių genomų sekų, jos parodytų, pavyzdžiui, kaip susiformavo žmonija, įskaitant pirmuosius žmones Šiaurės Amerikoje. Iš Australijoje ir kituose regionuose gautų plaukų pavyzdžių nustatyti genomai gali papasakoti, pavyzdžiui, kiek aborigenų iš pradžių atvyko į žemyną ir kaip jie paplito. Kalbant apie šiuolaikinio žmogaus kilmės supratimą, kelios mokslininkų grupės dabar tiria afrikiečių genomus, galinčius atskleisti tikslią vietovę Afrikoje, iš kurios kilo mūsų protėviai. Pasak bendrosios teorijos, tai atsitiko Rytų Afrikoje, o gal, kaip teigiama pastaraisiais metais, Pietų Afrikoje. Atsakymą į šiuos klausimus galime rasti plaukais besidomėjusio antropologo stalčiuose, o šios žinios neabejotinai kur kas išsamiau parodys, kaip žmonės pasklido po pasaulį.