45 ezer évvel ezelőtt egy belga barlangban elhunyt egy neandervölgyi ember. Ahogy teste bomlásnak indult, sejtjei is szétestek, és tartalmukat a barlang talajára engedték. A sejt egyéb összetevőivel együtt az egykor élt ember DNS-e is kiszabadult, és ennek egy része beleragadt a talaj ásványaiba. Az örökítőanyag így jóval azután is megmaradt a kövekben, hogy egykori tulajdonosának csontjait is széthordták a ragadozók. Egészen addig, amíg 2015-ben egy kutatócsoport meg nem találta a DNS-t.
Vivian Slon, a Max Planck Intézet kutatója és kollégái sikerrel vontak ki ősi állati (köztük emberi) DNS-t olyan ősi talajmintákból, amelyek kora 240 ezer évig nyúlt vissza. A szakértők ilyen módon csontok feltárása nélkül is képessé váltak annak megállapítására, hogy milyen ősi emberfajok éltek egy-egy barlangban. A módszer a szakértőket is meglepő hatékonysággal használható, és rendkívül átfogó képet ad egy-egy lelőhely egykori lakóiról és táplálkozásáról is.
Az állatok genetikai „kiterjedése” messze túlnyúlik fizikai testükön. Amerre járunk állandóan DNS-t potyogtatunk, ahogy bőrsejtjeink és hajszálaink lehullanak, vagy ahogy vérszívók és más élőlények „széthordják” sejtjeinket. Ha elpusztulunk, testünk bomló anyagai mélyen beivódnak a talajba. A szakértők régóta vizsgálják, hogy az ilyen, úgynevezett környezeti DNS-ből hogyan azonosítható a különböző fajok jelenléte egy-egy régióban. A módszerrel úgy vizsgálható, hogy milyen állatok fordulnak meg egy vizsgált területen, hogy közben nem kell ténylegesen megfigyelni az élőlényeket.
Nagyjából 15 évvel ezelőtt a metódust a paleontológusok is alkalmazni kezdték, hogy a régmúlt kihalt élőlényeit tanulmányozzák hasonló módon. A technika ezekben az esetekben talán még nagyobb sikerrel kecsegtetett, hiszen fosszilis csontokat még nehezebb találni, mint a nehezen megfigyelhető vagy megközelíthető állatokat vizsgálni.
Slon csapata az első, amely sikerrel alkalmazta a technikát az ősi emberfajok vizsgálatára is. A kutató és kollégái hét európai és ázsiai lelőhelyről vettek talajmintákat, majd kémiai úton kivonták az ezekben található DNS-t. A minták többsége persze baktériumoktól származott, de a szakértők létrehoztak néhány olyan molekulát, amely képes felismerni az emlős DNS darabjait. Így gyorsan ki tudták halászni az érdekesebbnek tűnő darabokat a tömegből.
A szakértők a mitokondriális DNS-re koncentráltak, és a molekulák korát az azokban keletkezett jellegzetes sérülések alapján igyekeztek megerősíteni. A fosszilis bizonyítékok alapján neandervölgyiek, illetve gyenyiszovai emberek által lakott barlangokban a mamutok, orrszarvúk és medvék DNS-e mellett több esetben emberi genetikai anyagot is sikerült azonosítani.
Különösen érdekes, hogy a belga Trou Al’Wesse barlang talajában is sikerült neandervölgyi DNS-t találni. Ezen a lelőhelyen korábban a régészek csak szerszámokra és leölt állatok maradványaira akadtak rá, az egykor itt élt emberek tényleges testi maradványaira viszont nem. A csontok továbbra is hiányoznak, de a neandervölgyiek molekuláris nyoma ma is ott van a barlang talajában.
Az orosz Gyenyiszova-barlangban a gyenyiszovai ember DNS-ét azonosították a kutatók. Az emberfaj eddig csak egyetlen ujjcsont és két fog alapján volt ismert a régészek előtt, és az is csak 2010-ben derült ki, hogy ezek egy korábban ismeretlen fajhoz tartoztak. Akkor éppen Slon kollégája, Svante Paabo szekvenálta a csontleletekből kinyert mitokondriális DNS-t, és ebből a kutatásból derült fény az új emberfaj létére. A mostani vizsgálat tovább bővítette a rejtélyes gyenyiszoviaiakról szóló tudást, hiszen Slon és társai munkájából kiderült, hogy a faj tagjai már több tízezer évvel korábban is lakták a barlangot, mint ahogy azt a szakértők eddig hitték.
Most, hogy világossá vált, a környezeti DNS vizsgálata rég elhunyt emberek és kihalt emberfajok esetében is képes eredményeket produkálni, minden ismert emberi régészeti lelőhelyet újra meg lehet vizsgálni ezzel a módszerrel is. És persze azokat a régiókat is tanulmányozni lehet majd, ahonnan eddig még nem kerültek elő emberi fosszíliák, vagy ahol bizonytalan az emberi jelenlét megítélése. Máris tervben van például egy olyan kutatás, amelynek során azokat az egykori vándorlási útvonalakat vizsgálják majd, amelyeken át a feltevések szerint az első emberek megérkeztek Amerikába.
