Новости всё Наука - iCity.life Тверь

Палеогенетики прочитали ДНК из образцов плейстоценовых отложений, извлеченных в израильской пещере Сефунима. В слоях возрастом от 30 до 70 тысяч лет им удалось найти фрагменты митохондриальной ДНК представителей семейства оленевых и гиен. Это древнейшие примеры для отложений, происходящих из региона с климатом, аналогичным Леванту. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Совершенствование методов получения и анализа ДНК уже к 1980-м годам позволило биологам проводить исследования материалов, полученных как от живых организмов, так и из ископаемых останков. Первопроходцами в этом направлении стали американец Аллан Вилсон (Allan Wilson), сумевший выделить фрагменты митохондриальной ДНК из мышечной ткани квагги (Equus quagga quagga), и швед Сванте Пэабо (Svante Pääbo), сделавший это с 2400-летней египетской мумией. Развитие палеогенетики как науки привело к тому, что в XXI веке ученые порой способны прочитать полные геномы организмов, живших десятки и даже сотни тысяч лет назад. Яркий пример этому — останки древних людей возрастом около 430 тысяч лет из испанской пещеры Сима-де-лос-Уэсос. Древнейшая на сегодня ДНК возрастом более миллиона была извлечена из останков мамонтов (Mammuthus), найденных в Северо-Восточной Сибири.

В последние годы палеогенетики продвинулись еще дальше и научились находить ДНК в рыхлых пещерных отложениях и даже в кальците. Одни из первых подобных исследований проводились на археологических памятниках, расположенных на Алтае — в Денисовой и Чагырской пещерах. В частности, это позволило уточнить время пребывания разных популяций древних людей на этих стоянках. Однако на сохранность ДНК очень сильно влияют условия, в которой она находится. Например, в жарких и сухих регионах, как Левант, древняя ДНК сохраняется крайне плохо.

Вивьен Слон (Viviane Slon) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка совместно с коллегами из Германии, Израиля и США исследовала материалы, извлеченные из плейстоценовых слоев пещеры Сефунима, которая находится на территории современного Израиля. Раскопки этого памятника, проходившие в 1960-х годах, позволили выявить здесь культурные слои, охватывающие период от среднего палеолита до исторического периода. В ходе возобновленных в 2013 году работ археологи выявили пять археологических горизонтов эпохи палеолита, в самом нижнем из которых, в частности, находились орудия, относящиеся к индустрии Леваллуа.

Ученые отобрали в пещере 318 образцов рыхлых отложений, 33 из которых были взяты для анализа древней ДНК. Все они происходили из палеолитических слоев III–VII. В результате этой работы ученым удалось обнаружить фрагменты древней митохондриальной ДНК, относящейся к семейству оленевых (Cervidae). В одном случае идентифицировать получилось даже на видовом уровне — геном принадлежал благородному оленю (Cervus elaphus). Кроме того, в образцах, включая те, что происходили из самого древнего культурного слоя, находились обрывки древней митохондриальной ДНК, относящейся к семейству гиен (Hyaenidae). Дальнейшая работа позволила определить, что они принадлежали пятнистой гиене (Crocuta crocuta). Целенаправленный поиск биологического материала, принадлежавшего гомининам (Homininae), успехом не увенчался.

Чтобы уточнить хронологию памятника, ученые отправили образцы древесного угля и одну бусину из раковины моллюска Columbella rusticaна радиоуглеродный анализ. Оказалось, что верхняя часть слоя V датируется периодом 35–30 тысяч лет назад, а основная часть слоя — временем между 40 и 35 тысячами лет назад. Для верхней части слоя VIA также была получена схожая датировка — 36–35 тысяч лет назад. Бусина же оказалась более молодой — около 26–27 тысяч лет, однако это может объясняться естественными факторами.

Кроме того, ученые извлекли образцы для датирования методом оптически стимулированной люминесценции. Для культурных слоев III и IV они получили датировки от 21 до 27 тысяч лет, что соответствует и стратиграфии, и радиоуглеродному анализу. Возраст трех образцов из слоя V, по мнению исследователей, оказался завышенным — от 41 до 65 тысяч лет. Это не согласуется ни с радиоуглеродными датировками, ни с археологическими находками. Возраст самых древних образцов, извлеченных из слоев VIA и VII, оказался от 51 до 71 тысячи лет, что в целом соответствует среднему палеолиту.

Ученые также провели палеозоологическое исследование. Оказалось, что среди фаунистических остатков преобладали кости копытных животных, например, обыкновенной газели (Gazella gazella), иранской лани (Dama mesopotamica) и европейской косули (Capreolus capreolus). Лишь три образца предположительно принадлежали благородным оленям. Кроме того, исследователи обнаружили останки пятнистых гиен, что подтверждает выводы, полученные с помощью анализа ДНК.

Ученые заключили, что возраст обнаруженной в отложениях ДНК превышает 30 тысяч лет. В случае слоя VII он и вовсе составляет около 71 тысячи лет. Они отметили, что ДНК такой древности в плейстоценовых отложениях была впервые найдена в регионе с подобным климатом. До этого самая древняя ДНК, обнаруженная в Леванте, происходила из человеческих останков возрастом 12–14 тысяч лет и костей вымершего подвида косматых хомяков (Lophiomys imhausi maremortum) возрастом более 42 тысяч лет.

Ранее на N + 1 рассказывали об исследованиях древней ДНК в других пещерах. Например, в грузинской пещере Сацурблия обнаружилифрагменты ДНК волка, зубра, а также человека, жившего около 25 тысяч лет назад. Кроме того, такая работа проводилась в Денисовой пещере.