מוציאים את שרידי האדם מהבוץ

בתחום האבולוציה של האדם יש יותר חוקרים מאשר ממצאים, גורסת אימרה ישנה. קל להבין מה מושך פליאונתולוגים (חוקרי מאובנים) רבים לחקור דווקא את השושלת שהובילה אלינו, אך הם אכן נאלצים להסתפק בנתונים מעטים מאוד. רוב רובם של בעלי החיים מתים בלי להשאיר עקבות: עצמותיהם נאכלות ומפוזרות על ידי טורפים ומתפוררות לאבק עם השנים. מינים שלמים בשושלת שהובילה אל האדם ידועים רק משבר עצם יחיד או כמה שיניים, ורבים נוספים ודאי לא התגלו עדיין. מצב זה כמובן מקשה מאוד על אפיון המינים השונים והבנת הקשר ביניהם.

היכולת החדשה יחסית להפיק DNA מחלק מהמאובנים פתחה אפשרויות חדשות בפני החוקרים: עכשיו כל פיסת עצם טומנת בחובה אוצר שלם של מידע, שבעזרתו אפשר להשוות בין אוכלוסיות ומינים, גם כאלה שיש לנו מהם רק מאובנים חלקיים מאוד. הדוגמה הטובה ביותר לכך היא זו של האדם הדניסובי, שחי כנראה לפני כ-40 אלף שנה - סך כל המאובנים שיש לנו ממין אנושי זה מסתכם בחתיכה קטנה של עצם אצבע ושתי שיניים שנמצאו במערה בסיביר. ייתכן שממצאים אלו היו מסווגים כשייכים לניאנדרטלים, שידוע כי חיו באזור, לולא הראו בדיקות DNA שמקורם באוכלוסייה שונה.

המספר המצומצם של המאובנים הגביל גם את ההזדמנויות להפקת DNA. בהיעדר מאובן, או לפחות פיסת עצם או שן, לא הייתה גם גישה אל ה-DNA של אותם אנשים מוקדמים – עד עכשיו. במחקר חדש מציגים חוקרים ממכון מקס פלאנק בלייפציג, גרמניה ומאוניברסיטאות נוספות ברחבי העולם שיטה המאפשרת לבודד DNA ממשקעים על רצפותיהן של מערות בהן התגוררו בעלי חיים ואנשים קדומים.

החוקרים אספו דגימות קרקע משבע מערות שבהן נמצאו שרידים או כלים של מיני אדם מוקדמים, בצרפת, ספרד, בלגיה, קרואטיה ורוסיה (סיביר). הם הפיקו מהדגימות DNA וקבעו את הרצף שלו, אך מכיוון שה-DNA מתפרק עם הזמן נשארו ממנו רק קטעים קצרים, ואת רובם הם לא הצליחו לזהות. מתוך אלו שכן זוהו, הרוב היה שייך לחיידקים, אך בכל המערות חוץ מאחת זוהה גם DNA שמקורו ביונקים.

ה-DNA של יונקים שהחוקרים זיהו, מקורו בגופיפים קטנים הנמצאים בתוך כל תא של בעלי החיים ונקראים מיטוכונדריה. המיטוכונדריה הם יצרני האנרגיה של התא, והם נושאים בתוכם מעט DNA, בנפרד ממאגר ה-DNA העיקרי של התא, הנמצא בגרעין. היות ובכל תא יש מאות ואפילו אלפי מיטוכונדריה, הכוללים עותקים זהים של DNA, קל יותר למצוא ולזהות את ה-DNA המיטוכונדריאלי, לכן החוקרים התמקדו בו.

בדרך זו זיהו החוקרים DNA של יונקים מצבוע ועד דוב, ובארבע מתוך שבע המערות זוהה גם DNA של מיני אדם – בעיקר ניאנדרטלים, ובמערות סיביר גם דניסובים. שכבות הקרקע שבהן נמצא ה-DNA העידו על כך שמקורו בבעלי חיים ואנשים שחיו לפני עשרות אלפי שנים ובחלק מהמקרים אפילו מאות אלפי שנים.

החוקרים בדקו שבע מערות, בארבע מהן זוהה DNA של מיני אדם. מערת וינדיה בקרואטיה | צילום: Tomislav Kranjcic, ויקיפדיה

תשובות חדשות לשאלות ישנות

המטרה המרכזית של המחקר הייתה לבחון את יעילות השיטה, ולהראות שאכן אפשר למצוא DNA עתיק בקרקע המערות, ולא להפיקו רק מהעצמות עצמן. אפילו דגימות שנאספו לצרכים אחרים לפני שנים ואוחסנו בטמפרטורת החדר שמרו על שברי ה-DNA שבתוכם, ואפשר למצוא את הרצף שלהם ולזהותם כשייכים למין מסוים. החוקרים טוענים כי שיטות מעבדה חדישות מאפשרות לבצע בדיקות כאלו בקנה מידה גדול, מאתרים ארכיאולוגיים שונים, וכך לאסוף נתונים רבים שעד היום נעלמו מעינינו.

מעבר לבדיקת השיטה עצמה, המחקר העלה ממצאים מעניינים שלא היו ידועים קודם לכן. במערות בבלגיה ובסיביר נמצא DNA של ניאנדרטלים מתקופות שלא נמצאו מאובנים אחרים שלהם באזור, וקיומם הוסק רק מכלים ועצמות הנושאות סימני חיתוך. במערה בסיביר נמצא גם DNA של אדם דניסובי לצד זה של הניאנדרטלים, בכמה שכבות שנוצרו בתקופות שונות. מכך הסיקו החוקרים ששני המינים יישבו את המערה לאורך זמן (אך לא ידוע אם שהו בה יחדיו).

אם השיטה החדשה אכן תוכיח את עצמה באתרים נוספים, היא עשויה להוביל למהפכה של ממש בחקר האבולוציה של האדם, ובפליאונתולוגיה בכלל. בעזרתה נוכל לקבל תמונה מלאה הרבה יותר של מיני האדם המוקדמים, ולהתחיל לענות על שאלות כגון איפה הם חיו ובאיזו תקופה, האם אוכלוסיות של מינים שונים התגוררו זו לצד זו, ועוד שאלות רבות שלא ניתן לענות עליהן בעזרת המאובנים (המעטים) שיש בידינו.