Los artefactos hechos de piedra, huesos o dientes suelen brindar información importante sobre las estrategias de subsistencia de los primeros humanos, su comportamiento y cultura. Sin embargo, hasta ahora ha sido difícil atribuir estos artefactos a individuos concretos, ya que los entierros y ajuares funerarios eran muy escasos en el Paleolítico. Esto ha limitado las posibilidades de sacar conclusiones sobre, por ejemplo, la división del trabajo o los roles sociales de los individuos durante este período.
Con el fin de vincular directamente los objetos culturales con individuos específicos y así obtener una visión más profunda de las sociedades paleolíticas, un equipo de investigación internacional e interdisciplinario, dirigido por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, ha desarrollado un método novedoso y no destructivo para el aislamiento del ADN. de huesos y dientes. Aunque generalmente son más raros que las herramientas de piedra, los científicos se centraron específicamente en los artefactos hechos de elementos esqueléticos, porque estos son más porosos y, por lo tanto, es más probable que retengan el ADN presente en las células de la piel, el sudor y otros fluidos corporales.
Un nuevo método de extracción de ADN
Antes de que el equipo pudiera trabajar con artefactos reales, primero tenían que asegurarse de que los objetos preciosos no se dañaran. "La estructura de la superficie de los artefactos óseos y dentales del Paleolítico proporciona información importante sobre su producción y uso. Por lo tanto, preservar la integridad de los artefactos, incluidas las microestructuras en su superficie, era una prioridad máxima", dice Marie Soressi, arqueóloga de la Universidad de Leiden que supervisó el trabajo junto con Matthias Meyer, genetista de Max Planck.
El equipo probó la influencia de varios productos químicos en la estructura de la superficie de piezas arqueológicas de huesos y dientes y desarrolló un método no destructivo basado en fosfato para la extracción de ADN. "Se podría decir que hemos creado una lavadora para artefactos antiguos dentro de nuestro laboratorio limpio", explica Elena Essel, autora principal del estudio que desarrolló el método. "Al lavar los artefactos a temperaturas de hasta 90°C, estamos capaz de extraer ADN de las aguas de lavado, manteniendo intactos los artefactos".
Primeros contratiempos
El equipo aplicó por primera vez el método a un conjunto de artefactos de la cueva francesa Quinçay excavada entre los años 70 y 90. Aunque en algunos casos fue posible identificar el ADN de los animales a partir de los cuales se fabricaron los artefactos, la gran mayoría del ADN obtenido provino de las personas que habían manipulado los artefactos durante o después de la excavación. Esto dificultó la identificación del ADN humano antiguo.
Para superar el problema de la contaminación humana moderna, los investigadores se centraron en el material recién excavado usando guantes y máscaras faciales y lo colocaron en bolsas de plástico limpias con sedimento aún adherido. Tres colgantes de dientes de la cueva Bacho Kiro en Bulgaria, hogar de los humanos modernos más antiguos fechados con seguridad en Europa, mostraron niveles significativamente más bajos de contaminación de ADN moderno; sin embargo, no se pudo identificar ADN humano antiguo en estas muestras.
Un colgante de la cueva Denisova
El avance finalmente fue posible gracias a Maxim Kozlikin y Michael Shunkov, arqueólogos que excavaron la famosa cueva Denisova en Rusia. En 2019, sin darse cuenta del nuevo método que se estaba desarrollando en Leipzig, excavaron limpiamente y apartaron un colgante de diente de ciervo del Paleolítico superior. A partir de esto, los genetistas de Leipzig aislaron no solo el ADN del propio animal, un ciervo wapiti, sino también grandes cantidades de ADN humano antiguo. "La cantidad de ADN humano que recuperamos del colgante fue extraordinaria", dice Elena Essel, "casi como si hubiéramos tomado una muestra de un diente humano".
Con base en el análisis del ADN mitocondrial, la pequeña parte del genoma que se hereda exclusivamente de la madre a sus hijos, los investigadores concluyeron que la mayor parte del ADN probablemente se originó en un solo individuo humano. Usando los genomas mitocondriales humanos y wapiti, pudieron estimar la edad del colgante entre 19.000 y 25.000 años, sin tomar muestras del precioso objeto para la datación C14.
Además del ADN mitocondrial, los investigadores también recuperaron una fracción sustancial del genoma nuclear de su propietario humano. Según la cantidad de cromosomas X, determinaron que el colgante fue hecho, usado o usado por una mujer. También descubrieron que esta mujer estaba genéticamente estrechamente relacionada con individuos antiguos contemporáneos del este de Siberia, los llamados 'antiguos euroasiáticos del norte' cuyos restos óseos se habían analizado previamente. "A los científicos forenses no les sorprenderá que se pueda aislar el ADN humano de un objeto que se ha manipulado mucho", dice Matthias Meyer, "pero es sorprendente que esto todavía sea posible después de 20.000 años".
Los científicos ahora esperan aplicar su método a muchos otros objetos hechos de huesos y dientes en la Edad de Piedra para aprender más sobre la ascendencia genética y el sexo de las personas que los fabricaron, usaron o usaron.
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