Ongeveer tien jaar geleden ontstond de theorie waarmee Neanderthalers zich voortplantten Homo sapiens buiten Afrika schudde het de antropologische, archeologische en genetische wereld. Sommige wetenschappers keken neer op deze inmiddels uitgestorven menselijke verwanten, maar kwamen er al snel achter dat zij zelf maar liefst vier procent van hun DNA met Neanderthalers delen. De vraag hoe lang geleden en waar deze kruising plaatsvond, wordt nog steeds besproken. Nu vult een nieuwe analyse de tijdlijn van Neanderthaler en moderne menselijke interacties verder aan, en het kan zijn dat de twee al een tijdje met elkaar vermengd zijn.
[Related: Neanderthals were likely creating art 57,000 years ago.]
Nieuwe genetische analyse van botfragmenten van een archeologische vindplaats in Midden-Duitsland laat zien dat de moderne mens 45.000 jaar geleden in Noord-Europa arriveerde. Dit betekent dat hun aankomst samenviel met de Neanderthalers die daar duizenden jaren leefden voordat ze uitstierven. Het bewijs draagt ook bij aan het vermoeden dat de beweging van moderne mensen naar Europa en Azië ongeveer 50.000 jaar geleden de Neanderthalers hielp verdwijnen. De bevindingen worden beschreven in drie nieuwe artikelen die op 31 januari in het tijdschrift zijn gepubliceerd Natuur En Ecologie en evolutie van de natuur.
Neanderthalers leefden al meer dan 500.000 jaar in Noord-Europa tegen de tijd dat de moderne mens arriveerde. Een multidisciplinair team van onderzoekers bestudeerde botfragmenten en stenen gereedschapsmessen van een locatie nabij Ranis in Duitsland. Het werd voor het eerst verkend in de jaren dertig, maar een team van instellingen uit Oostenrijk, China, Denemarken, Frankrijk, Duitsland, Italië, Spanje, Zweden, Zwitserland, het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten heeft het gebied van 2016 tot 2022 opnieuw opgegraven.
Deze plek is vooral bekend vanwege enkele fijn afgebroken bladvormige stenen gereedschapsbladen, bladpunten genoemd. De daar gevonden bladpunten dateren uit de laatste jaren van het Midden-Paleolithicum – tussen 300.000 en 30.000 jaar geleden – of het begin van het Boven-Paleolithicum, dat ongeveer 50.000 jaar geleden begint. De gereedschappen behoren tot de oudste bevestigde locaties van de moderne menselijke cultuur uit het stenen tijdperk in Noord-Centraal- en Noordwest-Europa.
De bladpunten zijn vergelijkbaar met stenen werktuigen die op verschillende locaties in het Verenigd Koninkrijk, Polen, Moravië en elders in Duitsland zijn ontdekt. Archeologen geloven dat ze allemaal zijn geproduceerd door dezelfde cultuur die bekend staat als de Lincombi-Ranisija-Jerzmanovic (LRJ) cultuur.
Eerdere dateringen van de Ranis-site schatten dat deze 40.000 jaar oud of ouder was. Omdat er echter geen identificeerbare botten waren die aangaven wie de daar gevonden gereedschappen maakte, was het onduidelijk of het Neanderthalers waren of Homo sapiens maakte ze. Om te weten of hij een Neanderthaler is of Homo sapiens gereedschap gemaakt, zou wat DNA nodig hebben.
DNA-bewijs
Tijdens de heropgraving kon het team enkele rotsen bereiken die wetenschappers uit de 20e eeuw niet konden bereiken, op zoek naar botten uit de LRJ-cultuur of meer gereedschappen.
“Nadat we dat gesteente met de hand hadden verwijderd, hebben we eindelijk lagen LRJ blootgelegd en zelfs menselijke fossielen gevonden. Dit was een grote verrassing, omdat er voorheen geen menselijke fossielen bekend waren van LRJ, en het was een beloning voor het harde werk op de locatie”, zegt Marcel Weiss, neurofysicus en co-auteur van het onderzoek aan de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. en het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Duitsland, staat in de aankondiging.
[Related: Neanderthals may have been early risers.]
Dankzij deze menselijke resten konden ze genetische analyses uitvoeren om te zien wie de stenen werktuigen had kunnen maken. Het geëxtraheerde DNA in de oude botten was zeer gefragmenteerd. Co-auteur van de studie en onderzoekster van de Universiteit van Californië, Elena Zavala, isoleerde en sequenteerde het kern-DNA en al het maternale erfelijke mitochondriale DNA.
‘We hebben bevestigd dat ze tot de skeletfragmenten behoren Homo sapiens. Interessant genoeg deelden verschillende fragmenten dezelfde mitochondriale DNA-sequenties – zelfs fragmenten uit verschillende opgravingen”, zei Zavala in een verklaring. “Dit geeft aan dat de fragmenten toebehoorden aan dezelfde persoon of aan hun moedersverwanten, wat deze nieuwe bevindingen koppelt aan die van tientallen jaren geleden.”
Deze botfragmenten werden aanvankelijk als menselijk geïdentificeerd door analyse van boteiwitten door co-auteur Dorothea Mylopotamitaki, een promovendus aan het Collège de France. Het team vergeleek de mitochondriale DNA-sequenties van Ranis met andere mitochondriale DNA-sequenties van menselijke resten op andere paleolithische locaties in Europa.
Ze gebruikten deze gegevens om een stamboom van de beginjaren samen te stellen Homo sapiens door Europa. Ze ontdekten dat op dertien na alle fragmenten uit de Ranis-grot op elkaar leken. Ze leken ook op mitochondriaal DNA uit de schedel van een 43.000 jaar oude vrouw gevonden in een grot in Tsjechië. De enige opvallende verschijning in de steekproef was een persoon uit Italië.
“Het roept enkele vragen op: was dit een enkele populatie? Hoe zou de relatie hier kunnen zijn?” zei Zavala. “Maar met mitochondriaal DNA is dat slechts één kant van het verhaal. Dat is gewoon de moederlijke kant. We zouden nucleair DNA moeten hebben om dit te kunnen onderzoeken.”
DNA onthulde het Homo sapiens waren tenminste in dit deel van Duitsland aanwezig, en niet alleen Neanderthalers.
Een inzicht in menselijke voeding
Bij opgraving van de grot werden ook DNA-sporen van verschillende zoogdieren gevonden. Er waren sporen van paarden, holenberen, wolharige neushoorns en rendieren, wat erop wijst dat het gebied een koeler klimaat had, vergelijkbaar met de huidige toendra van Siberië en Noord-Scandinavië.
Het geeft ook aan dat het menselijke dieet in die tijd gebaseerd was op deze grote landdieren.
[Related: Neanderthals caught and cooked crabs 90,000 years ago.]
“Zoöarcheologische analyse toont aan dat de Ranis-grot af en toe werd gebruikt door hyena’s, holenberen in winterslaap en kleine groepen mensen”, zei Geoff Smith, co-auteur van het onderzoek en zoöarcheoloog aan de Universiteit van Kent en het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie, in een verklaring. . “Hoewel deze mensen de grot slechts een korte periode gebruikten, aten ze het vlees van verschillende dieren. Hoewel de botten in kleinere stukken werden gebroken, bleven ze buitengewoon goed bewaard en konden we de nieuwste methoden uit de archeologische wetenschap, proteomics en genetica toepassen.”
Het geeft ook aan dat eerdere groepen van Homo sapiens de verspreiding over Eurazië zou zich kunnen aanpassen aan scherpe veranderingen in de klimatologische omstandigheden.
“Tot voor kort werd gedacht dat resistentie tegen koude klimaten pas een paar duizend jaar later ontstond, dus dit is een fascinerend en verrassend resultaat”, zegt paleoklimatoloog Sarah Pederzani van de Universiteit van La Laguna in Spanje, co-auteur van het onderzoek. stelling.
Het herzien van de tijdlijn
Radiokoolstofdatering van menselijke en dierlijke botten uit verschillende lagen van de site werd gebruikt om een tijdlijn van de grot te creëren. Veel botten vertoonden sporen van menselijke aanpassingen op het oppervlak, wat hun datering in verband brengt met de aanwezigheid van mensen uit de LRJ-cultuur in het gebied.
“We hebben een zeer goede overeenkomst gevonden tussen radiokoolstofdata van Homo sapiens-botten uit beide opgravingscollecties en gemodificeerde dierenbotten uit de LRJ-lagen van de nieuwe opgravingen, waardoor een zeer sterk verband ontstaat tussen menselijke resten en LRJ”, studeerde co-auteur en postdoctoraal onderzoeker aan het Francis Crick Institute Helen Fewlass zei: staat in de verklaring. “Er zijn aanwijzingen dat Homo sapiens deze plek al 47.500 jaar geleden sporadisch bezette.”