-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Ludzkie DNA jest jest wszędzie. W piasku na plaży, w oceanie, unosi się w powietrzu. Bez przerwy rozsiewamy je wokół siebie. Z jednej strony to dobra wiadomość dla naukowców, z drugiej zaś, rodzi to poważne dylematy etyczne. Jak bowiem donoszą naukowcy z University of Florida, którzy przeprowadzili badania nad obecnością DNA H. sapiens w środowisku, rozprzestrzeniany przez nas materiał genetyczny jest bardzo dobrej jakości. Tak dobrej, że możliwe jest zidentyfikowanie mutacji powiązanych z chorobami czy określenie przodków społeczności żyjącej w miejscu pobrania próbek. Można je nawet połączyć z konkretnymi osobami, jeśli oddadzą próbki do badań porównawczych.
Z tego wszechobecnego kodu genetycznego mogą korzystać zarówno naukowcy, którzy badając ścieki określą kancerogenne mutacje czy analizując glebę znajdą nieznane osady sprzed wieków, jak i policjanci, analizujący środowiskowe DNA (eDNA) unoszące się w powietrzu na miejscu przestępstwa. Naukowcy z Florydy mówią, że potrzebne są uregulowania prawne i określenie zasad etycznych dotyczących korzystania z DNA pozostawionego w środowisku.
Przez cały czas prowadzenia badań nie mogliśmy wyjść ze zdumienia ani nad tym, jak wiele ludzkiego DNA wszędzie znajdujemy, ani nad jego jakością. W większości przypadków jakość ta była niemal tak dobra, jak jakość próbek pobranych bezpośrednio od człowieka, mówi profesor David Duffy, który kierował pracami.
Już wcześniej Duffy i jego zespół znakomicie zaawansowali badania nad zagrożonymi żółwiami morskimi i powodowanym przez wirusa nowotworem, który je trapił, pobierając próbki DNA żółwi ze śladów na piasku, pozostawionych przez przemieszczające się zwierzęta. Naukowcy wiedzieli, że ludzkie DNA może trafić do próbek z DNA żółwi. Zaczęli się zastanawiać, jak wiele jest tego ludzkiego DNA w środowisku i jakiej jest ono jakości.
Naukowcy znaleźli dobrej jakości ludzkie DNA w oceanie i rzekach w pobliżu swojego laboratorium, zarówno w samym mieście, jak i w odległych regionach, odkryli je też w piasku odizolowanych plaż. Po uzyskaniu zgody od National Park Service naukowcy wybrali się na odległą wyspę, na którą nie zapuszczają się ludzie. Tam ludzkiego DNA nie znaleźli. Byli jednak w stanie zsekwencjonować ludzki genom ze śladów stop pozostawionych na piasku. Duffy wybrał się też na swoją rodzimą Irlandię. Pobierał próbki wzdłuż jednej z rzek i wszędzie znalazł materiał genetyczny ludzi. Wszędzie, z wyjątkiem odległych od osad źródeł rzeki. Naukowcy zbadali też powietrze w klinice weterynaryjnej. Znaleźli tam DNA pracowników, leczonych zwierzą oraz wirusów.
Teraz gdy stało się jasne, że ze środowiska z łatwością można pozyskać materiał genetyczny wysokiej jakości, potrzebne są odpowiednie rozwiązania prawne. Za każdym razem, gdy dokonujemy postępu technologicznego, niesie on ze sobą zarówno korzyści, jak i zagrożenia. I tym razem nie jest inaczej. Musimy wcześnie o tym informować, by społeczeństwa zdążyły opracować odpowiednie rozwiązania, mówi Duffy.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy udało się uzyskać ludzkie DNA z paleolitycznego artefaktu. Międzynarodowy zespół naukowców pracujących pod kierunkiem specjalistów z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka wyizolował DNA kobiety z przewierconego zęba jelenia kanadyjskiego (wapiti) znalezionego w Denisowej Jaskini. Materiał genetyczny zachował się w na tyle dobrym stanie, że możliwe było zrekonstruowanie profilu genetycznego kobiety, która używała wisiorka. Zrekonstruowano też profil genetyczny jelenia. Na podstawie tak uzyskanych danych stwierdzono, że wisiorek powstał 19–25 tysięcy lat temu. I, co ważne, dzięki zastosowaniu nowatorskich metod badawczych, ząb pozostał nietknięty. Przy okazji zatem udowodniono, że możliwe jest niedestrukcyjne pozyskiwanie DNA w celu identyfikowania użytkowników prehistorycznych artefaktów.
Dysponujemy sporą liczbą paleolitycznych artefaktów wykonanych z kości, zębów czy kamienia, która dają nam wgląd w kulturę materialną i strategie przetrwania ludzi z tamtych czasów. Trudno jednak artefakty te powiązać z konkretnymi osobami, gdyż paleolityczne pochówki z dobrami grobowymi są rzadkością. To zaś utrudnia np. badanie takich zjawisk jak podział pracy czy ról społecznych w paleolicie.
Dlatego też naukowcy rozpoczęli prace nad niedestrukcyjnymi metodami pozyskiwania DNA z artefaktów wykonanych z kości i zębów. Są one co prawda rzadsze niż przedmioty z kamienia, jednak są bardziej porowate, więc jest większa szansa, że zachowało się w nich ludzkie DNA pochodzące z naskórka, potu czy innych płynów ustrojowych.
Najważniejsze dla badaczy było zachowanie artefaktów w całości. Powierzchnia paleolitycznych przedmiotów dostarcza nam bowiem istotnych informacji o sposobie ich wytworzenia, zatem zachowanie jej integralności i mikrostruktury było priorytetem, informuje Marie Soressa z Uniwersytetu w Lejdzie. Naukowcy badali wpływ różnych substancji chemicznych na powierzchnię kości i zębów. W ten sposób udało im się opracować niedestrukcyjną, opartą na fosforanach, metodę ekstrakcji DNA. Można powiedzieć, że stworzyliśmy pralkę do prehistorycznych artefaktów. Myjąc je w temperaturze do 90 stopni Celsjusza możemy z wyekstrahować z wody DNA nie uszkadzając przy tym zabytku, wyjaśnia główna autorka badań, Elena Essel.
Początkowe eksperymenty nie dawały zachęcających wyników. Badania prowadzono na artefaktach znalezionych w jaskini Quinçay we Francji pomiędzy latami 70. a 90. ubiegłego wieku. Czasami udawało się w ten sposób pozyskać DNA zwierząt, których szczątki badano, ale większość DNA pochodziła od ludzi, którzy dotykali zabytków podczas prac archeologicznych lub po nich. Dlatego też, by poradzić sobie z problemem współczesnych zanieczyszczeń, naukowcy rozpoczęli pracę z niedawno znalezionymi artefaktami, które były wydobywane ze stanowisk archeologicznych przez naukowców noszących maseczki i rękawiczki, a które następnie, wraz z wciąż przyczepionymi osadami, zostały wsadzone do plastikowych woreczków.
Najpierw zbadano w ten sposób trzy wisiorki z jaskini Baczo Kiro w Bułgarii, z której pochodzą najstarsze pewnie datowane szczątki H. sapiens w Europie. Okazało się, że wisiorki są znacznie mniej zanieczyszczone współczesnym DNA, ale nie znaleziono na nich żadnego paleolitycznego DNA. Udało się to dopiero w przypadku zęba jelenia z Denisowej Jaskini. Na szczęście pracujący tam w 2019 roku archeolodzy zachowali jak największą czystość. Dzięki temu można było ogłosić olbrzymi sukces. Ilość ludzkiego DNA, jakie pozyskaliśmy z tego artefaktu, jest niezwykła. Jest to niemal tyle, ile moglibyśmy uzyskać z ludzkiego zęba, cieszy się Elena Essel.
Naukowcy uzyskali dużo DNA mitochondrialnego oraz sporo DNA jądrowego. Na tej podstawie mogli stwierdzić, że artefakt nosiła kobieta, która była genetycznie blisko spokrewniona ze współczesnymi jej mieszkańcami terenów położonych dalej na wschodzie Syberii, dawnymi mieszkańcami północnej Eurazji (ANE). Dodatkowo zaś nowa metoda, dzięki zbadaniu DNA jelenia i kobieta pozwoliła na datowanie obiektu, bez odwoływania się do destrukcyjnego datowania radiowęglowego.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W 2007 roku naukowcy z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka stwierdzili, że neandertalczycy z Uzbekistanu i Ałtaju przybyli z Europy. Narodziło się więc pytanie, którą drogą przeszli w te regiony. Komputerowe modelowanie możliwych dróg pokazało właśnie, że najprawdopodobniej nasi kuzyni przeszli do Uzbekistanu i na Syberię południowym wybrzeżem Morza Kaspijskiego. A to oznacza, że w słabo poznanych archeologicznie regionach północy Iranu i Azji Centralnej mogą czekać na nas interesujące odkrycia dotyczące historii paleolitycznego człowieka.
Autorzy najnowszych badań połączyli opensource'owy system informacji geograficznej (QGIS) z danymi na temat przeszłego klimatu, by w ten sposób odtworzyć najłatwiejszą drogę, Least-Cost-Path (LCP). LPC nie zawsze jest drogą najkrótszą, ale powinna być – ze względu na warunki – najmniej kosztowną do przebycia. Badacze zastosowali analizę LCP do modelu prawdopodobnego przemieszczenia się neandertalczyków pomiędzy jaskiniami na Kaukazie, a jaskiniami w paśmie Ałtaj. W jednej z kaukaskich jaskiń, położonej na północy, znaleziono narzędzia kultury mikockiej, a w jaskini na południu – ślady kultury mustierskiej. To sugeruje obecność dwóch linii neandertalczyków.
Na podstawie danych paleoklimatycznych naukowcy stwierdzili, że najbardziej przyjazne warunki migracji, z dość łagodnym, wilgotnym i stabilnym klimatem, panowały na południu Morza Kaspijskiego. Ich zdaniem, tamtejsze regiony były nie tylko idealnym przejściem z Europy, ale również mogły być miejscem, przez które przeszedł H. sapiens migrujący na Stary Kontynent z Afryki przez Lewant. Jeśli mają rację, to południowe wybrzeża Morza Kaspijskiego mogły być ważnym regionem wymiany kulturowej i genetycznej pomiędzy oboma gatunkami człowieka.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Po zbadaniu szczątków słoni sprzed 125 000 lat naukowcy z Uniwersytetu Johannesa Gutenberga z Moguncji i Uniwersytetu w Lejdzie doszli do wniosku, że neandertalczycy musieli żyć w większych grupach, niż się powszechnie uważa. Szczątki około 70 zwierząt zostały odkryte z latach 80. w pobliżu Halle w wielkiej odkrywce górniczej, zamienionej obecnie w sztuczne jezioro. Należą one do gatunku Palaeoloxodon antiquus, największego zwierzęcia lądowego plejstocenu. Gatunek ten był większy od mamuta, a waga dorosłego osobnika mogła sięgać 13 ton.
Mamy tutaj najstarsze pewne dowody, że ludzie polowali na słonie. Zabijanie tych zwierząt i podział mięsa były jednymi ze sposobów na zdobywanie żywności przez żyjących tutaj neandertalczyków, mówi współautor badań, profesor Wil Roebroeks z Uniwersytetu w Lejdzie. Z przeprowadzonych badań wynika, że przez 2–4 tysiące lat zamieszkujący te tereny neandertalczycy byli miej mobilni i tworzyli znacznie większe grupy społeczne, niż się dotychczas wydawało. Nie poddawali się naturze. Kształtowali ją, np. za pomocą ognia, i mieli olbrzymi wpływ na populację największych zwierząt żyjących wówczas na lądzie.
Na podstawie wieku oraz płci słoni, których szczątki badano, naukowcy doszli do wniosku, że neandertalczycy nie korzystali z mięsa słoni, które padły, tylko aktywnie na nie polowali. Szczątki należały bowiem głównie do samców i niewiele było wśród nich szczątków młodych słoni. To wskazuje, że wybierano największe i najzdrowsze sztuki, by je upolować. Samce słoni prowadzą przeważnie samotniczy tryb życia, łatwiej jest więc je upolować niż poruszające się w stadach i chroniąc młode samice. Dostarczają też dużo mięsa. Dorosłe 10-tonowe zwierzę mogło zapewnić co najmniej 2500 porcji pożywienia. Neandertalczycy musieli sobie jakoś z tym poradzić, albo konserwując żywność na dłuższy czas – a na ten temat nie mamy żadnej wiedzy – albo przez prosty fakt, że żyli w znacznie większych grupach, niż sądzimy.
Na kościach zwierząt znaleziono typowe ślady oddzielania mięsa. Odkryto też ślady ognisk, a naukowcy wysunęli hipotezę, że neandertalczycy budowali rusztowania, na których wieszali mięso i suszyli je nad ogniem, w ten sposób je konserwując.
Trudno jest jednak powiedzieć, w jak dużych grupach żyli neandertalczycy. Współcześni łowcy-zbieracze tworzą grupy od 15 do 30 osób. Średnio jest to 25 osób. Uznaje się, że grupy neandertalczyków były mniejsze.
Zdaniem autorów badań, rozebranie tuszy Palaeoloxodon antiquus zajmowało 25 ludziom od 3 do 5 dni. Myśliwi musieli się spieszyć, by mięso nie zaczęło się psuć. A musimy pamiętać, że nie mogli jeść tylko mięsa. Dieta oparta wyłącznie na białku zwierzęcym grozi poważnymi komplikacjami, które pojawiają się bardzo szybko w wyniku niedoboru węglowodanów oraz tłuszczów i może doprowadzić do śmierci. Dlatego też musieli zajmować się również zdobywaniem innego pożywienia. Biorąc zaś pod uwagę, jak olbrzymią ilość mięsa pozyskiwali z jednego zabitego P. antiquus można przypuszczać, że było ono dzielone wśród dużej grupy. Wystarczało go bowiem na 3 miesiące dla 25 osób, pod warunkiem, że grupa potrafiła przez tak długi czas przechować zdobycz.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy udało się zidentyfikować DNA sprzed 2 milionów lat. Mikroskopijne fragmenty genomu znaleziono w osadach z epoki lodowej z północnej Grenlandii. Jest więc ono aż o milion lat starsze, niż DNA pozyskane ze szczątkow syberyjskiego mamuta.
Odkrywcy najstarszego DNA, naukowcy z University of Cambridge, wykorzystali je do zbadania ekosystemu sprzed dwóch milionów lat. Klimat podlegał wówczas dużym zmianom, mają więc najdzieję, że uda się dzięki temu lepiej przewidzieć skutki obecnych zmian klimatycznych.
Odkrycia dokonał zespół profesorów Eske Willersleva i Kurt Kjæra. Otworzyliśmy nowy rozdział historii rozciągający się o milion lat dłużej niż dotychczas. Po raz pierwszy możemy bezpośrednio analizować tak stare DNA ekosystemu przeszłości. DNA ulega szybkiej degradacji, ale wykazaliśmy, że w odpowiednich warunkach możemy cofnąć się bardziej, niż sobie wyobrażaliśmy, stwierdził Willerslev. DNA zachowało się głęboko pod osadami, które nadbudowywały się przez ponad 20 000 lat. Osady zostały następnie zamknięte w lodzie lub wiecznej zmarzlinie, dzięki czemu przez 2 miliony lat nie zostały naruszone przez ludzi", dodaje Kjær.
Niekompletne próbki, o długości milionowych części milimetra, pozyskano z Formacji København. Ma ona grubość około 100 metrów i znajduje się u ujścia fiordu wychodzącego na Ocean Arktyczny w najbardziej na północ wysuniętym miejscu Grenlandii. W czasach, gdy znalezione DNA tam trafiło, klimat był bardzo zmienny, a średnie temperatury na Grenlandii były o 10 do 17 stopni wyższe niż obecnie.
Do mrówcze pracy przy poszukiwaniu i analizowaniu fragmentów DNA zaangażowano 40 naukowców z Wielkiej Brytanii, Danii, Francji, Szwecji, Norwegii, USA i Niemiec. Uczeni musieli najpierw sprawdzić, czy w osadach jest DNA, a jeśli jest, to czy uda się je z osadów wyizolować i zbadać. Po wyizolowaniu porównali każdy fragment z bazami danych zawierających kod genetyczny współczesnych roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Dzięki temu zidentyfikowali zające, renifery, lemingi, brzozy i inne rośliny. Znaleziono też fragment DNA mastodonta, co było niespodzianką, gdyż dotychczas nie wiedziano, że te żyjące w Ameryce Północnej i Centralnej zwierzęta dotarły aż do Grenlandii.
Niektóre z fragmentów DNA z łatwością można było sklasyfikować jako kod genetyczny przodków obecnie żyjących konkretnych gatunków, inne fragmenty zaś pozwalały na określenie jedynie rodzaju. Jeszcze inne zaś należały do organizmów, których w żaden sposób nie udało się umiejscowić w bazach danych współcześnie żyjących roślin czy zwierząt.
Próbki sprzed 2 milionów lat pozwolą naukowcom lepiej zrozumieć ewolucję wielu obecnie istniejących gatunków. Ekosystem Kap København sprzed 2 milionów lat nie ma swojego dzisiejszego odpowiednika, organizmy żyły tam w znacząco wyższych temperaturach niż obecnie. Dlatego też te badania mogą nam pokazać, czego należy się spodziewać w przyszłości w związku z globalnym ociepleniem, dodaje profesor Mikkel Pedersen z Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre. Kluczowe pytanie brzmi, do jakiego stopnia gatunki są w stanie zaadaptować się do zmian klimatu i przystosować do wyższych temperatur. Uzyskane przez nas dane wskazują, że może to zrobić więcej gatunków, niż sądziliśmy. Jednak pokazują one też, że gatunki potrzebują czasu, na adaptację. Tempo obecnego globalnego ocieplenia jest tak duże, że wiele organizmów nie będzie miało czasu na adaptację, więc zmiany klimatu to olbrzymie zagrożenie dla bioróżnorodności. Niektóre gatunki, w tym rośliny, czeka zagłada, dodaje uczony.
Odkrycie z Formacji København otwiera nowe możliwości przed ekspertami zajmującymi się prehistorycznym DNA. Wiemy, że materiał genetyczny najlepiej przechowuje się w chłodnym, suchym otoczeniu. Jednak skoro udało się nam pozyskać DNA z gliny i kwarcu, być może uda się to też w przypadku wilgotnych gorących miejsc w Afryce. Jeśli wydobylibyśmy DNA z afrykańskiej gleby, moglibyśmy zdobyć przełomowe informacje o pochodzeniu wielu gatunków, może nawet o pierwszych ludziach i ich przodkach. Możliwości są nieograniczone, dodaje Willerslev.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.