Historia

Kiedy Genetix namiesza w Archeo

DNA przechowało opowieść, której nie spisał żaden historyk. Niemal każdy z nas, Europejczyków, ma trzech, a nawet czterech praojców.

Od kilku lat w poważnych naukowych czasopismach nagłówki krzyczą, że „Grecy mają korzenie jak z mitu”, „Jamowcy, lud z pontyjskich stepów, przyniósł do Europy język indoeuropejski”, a „pradawny lud Botai z Kazachstanu udomowił konie”. Wszystkie te rewelacje, początkowo trudne do przełknięcia przez historyków, zawdzięczamy nie tyle archeologom, ile genetykom. Specjalistom od archaicznego DNA.

Na początku jest kość

Nie starsza, niż jakieś 70 tys. lat, najlepiej, żeby nie leżała w cieple i wilgoci. Jeszcze do niedawna idealnie by było, żeby był to ząb, bo szkliwo zabezpieczało go przed gwałtownym rozkładem. Dziś już wiadomo, że najzdatniejsza do badań jest tzw. piramida kości skroniowej czaszki. Najtwardsza kostka w naszym organizmie, która zawiera ze swej natury sto razy więcej DNA, niż każda inna.

Dla Genetix w służbie Archeo największym bowiem ograniczeniem badań jest ilość pozyskanego DNA. Jakkolwiek każda kość, dzięki swym mineralnym składnikom, przechowuje DNA wielokrotnie dłużej, niż tkanki miękkie. Ważne, by ta kość nie była spalona. Co niestety wyklucza masowe analizy genetyczne naszych słowiańskich przodków, których ciała po śmierci kremowano. Lepiej też, by ciało przed śmiercią nie było poddawane rytuałom obejmującym barwienie, jak często bywa np. w prekolumbijskiej Ameryce. Gdyż wiele barwników wiąże się trwale z DNA, utrudniając późniejszą analizę jego sekwencji.
Forensic scientist w Baylor University pracuje nad identyfikacją szczątków. Fot. BROKER/REX/Shutterstock
Taką kość – znalezioną przez archeologów czy paleontologów i często od lat wystawianą w muzealnej gablocie – zabiera się do laboratorium, gdzie podstawową troską badaczy jest tak pobrać materiał, by go jednocześnie nie zanieczyścić własnym DNA. W każdej naszej komórce będzie go bowiem kilkaset razy więcej i znacznie lepszej jakości, niż w pozostałościach po komórkach w kości ulegającej od tysiącleci rozkładowi. Nawet gdyby leżała, tak jak słynny Ötzi, 5,5 tys. lat w lodowcu. Do takich działań służą zamknięte stoły laboratoryjne, w których pracuje się w specjalnym ubraniu ochronnym i za pomocą rękawów z rękawiczką, unikając jakiegokolwiek kontaktu z próbką – niczym ze śmiertelnym wirusem Ebola.

Długogłowa arystokracja – kosmici, hybrydy, bogowie? Czyli o „cudach i dziwach, które ukrywa rząd”

Czy ludzie o wysokich czołach są inteligentniejsi i piękniejsi od tych o czołach niskich? Czy odkrywane w różnych zakątkach świata zniekształcone czaszki są pozostałościami po jakiejś specjalnej „rasie”?

zobacz więcej
Ponieważ kości wcześniej dotykali kopacze i archeolodzy – na ogół bez rękawiczek – trzeba się dowiercić pod powierzchnię, gdzie nie będzie DNA z ich naskórka, i dopiero stamtąd pobrać wiertłem sproszkowaną kość. Po procesie demineralizacji i odbiałczania w próbówce postaje DNA. Oczywiście w 99,999 procentach jest to DNA bakterii i grzybów, które przychodzą nas skonsumować po śmierci, ale ludzkie DNA jest od nich molekularnie odróżnialny. Podobnie jak molekularnie, dzięki pewnej zależnej od czasu modyfikacji DNA, daje się odróżnić podczas analizy próbki stary DNA od świeżego. I znowu jakieś 90 procent archaicznego ludzkiego DNA nie ma znaczenia dla tzw. badań populacyjnych – czyli stwierdzania, skąd nasz ród.

Postęp w tej dziedzinie jest tak ogromny, że w ciągu ostatnich kilku lat ilość dobrej jakości archaicznego DNA pozyskiwanego z grama starej kości wzrosła 10 tys. razy. Podobnie z sekwencjonowaniem z takich próbek całych ludzkich genomów. A to pozwala badać szczegółowo starożytne populacje – jak np. w historii o długogłowej arystokracji, o której pisałam: Kosmici, hybrydy, bogowie? Czyli o „cudach i dziwach, które ukrywa rząd”.

Jeszcze w 2010 roku takich pełnych genomów uzyskano bodajże cztery, a już pięć lat później – 257. W 2016 roku zanalizowanych było ich nawet kilka tysięcy – nie wiadomo dokładnie ile, bo dziś tych danych się już w całości nie publikuje.
odc. 18, Człowiek – skąd jesteśmy, kim jesteśmy, dokąd zmierzamy?
Do tego dodajmy masowe od 2009 roku sekwencjonowanie DNA pochodzącego w nas jedynie od matki, obecnego w tzw. mitochondriach. Jest go jakieś tysiąc kopii więcej na komórkę, niż DNA zawartego w chromosomach jądra komórkowego – czyli łatwiej je pozyskać. Ponieważ jednak jest ono znacznie krótsze (stanowi dwie stutysięczne części całego ludzkiego genomu) i mocno zakonserwowane – bo mitochondria to struktury, bez których nie możemy żyć – informacje dające się z tego wyłuskać są ograniczone.

Laboratoriów, które się tym zajmują profesjonalnie, jest na świecie 10. Cała technologia została wypracowana w Europie, głównie w Lipsku. Natomiast teraz Amerykanie ją industrializują. Dziś, jeśli kość nie jest w jakimś strasznym stanie, pozyskanie informacji o sekwencji całego „antycznego” genomu (a właściwie tylko tego wyselekcjonowanego jednego procenta sekwencji DNA, który jest naprawdę interesujący dla połączonych drużyn Archeo i Genetix) kosztuje 500 dolarów i ma znacznie lepszą jakość niezbędną do analizy.

Jak objaśnia w swoich wykładach prof. David Reich, genetyk populacji z Harvard Medical School, zachodni Euroazjaci (czyli tak od Lizbony do Teheranu) są dziś wysoce jednolici genetycznie, gdy przyjrzeć się temu metodami analizy sprzed dekady. Podobnie rzecz się ma z mieszkańcami Azji Wschodniej, od Korei do Indonezji, oraz Afryki, od Senegalu po Zimbabwe. Ta jednorodność w obrębie wielkich obszarów geograficznych jest zastanawiająca, zwłaszcza jeśli próbować dojść jej przyczyn i wieku. Okazuje się, że według danych zawartych w DNA, ten podział ludzi na wielkie grupy genetycznego spokrewnienia ma jedynie ok. 5 tysięcy lat. W historii rodzaju ludzkiego to chwila. W dziejach cywilizacji, jeśli przyjąć jej początki w Sumerze 3,5-4 tys. lat przed naszą erą, te 5 tys. lat to niemal cała jej historia.

Oczywiście takie podejście wymaga, byśmy przymknęli oko na fakt, że Sfinks z Gizy jest tak zeżarty przez erozję wodną, że ma w ocenie prof. Roberta E. Schocha, geologa z Boston University co najmniej 10 – jeśli nie 12 – tys. lat, a wielkie centrum neolityczne w Göbekli Tepe na granicy syryjsko-tureckiej jest z całą pewnością co najmniej z 10. tysiąclecia przed nasza erą.


Wracając jednak do genów, by uniknąć opisu walk na kilofy i łopatki między archeologami „mainstreamowymi” a „wyklętymi” w sprawie wieku cywilizacji. Nie dało się przed siłami Genetix ukryć, że do powstania tej współczesnej, zachodnioeurazjatyckiej jednorodności przyłożyły się cztery obserwowane jeszcze 10 tys. lat temu niezależne populacje. Niedawna analiza archaicznego DNA z ich rozproszonych po Eurazji kości wykazała, że różniły się one między sobą genetycznie – i to każda z każdą – w podobnym stopniu, jak dziś Europejczycy z Chińczykami Han (naród stanowiący 92 proc. mieszkańców). Pierwsza grupa – szalenie różnorodna wewnętrznie pod względem bagażu genetycznego – to byli wschodni i zachodni europejscy łowcy-zbieracze. Drugą stanowiły ludy neolitycznego Lewantu (wschód Morza Śródziemnego). Trzecią – neolityczny Iran. Czwartą – pierwsza ludność rolnicza z obszaru Anatolii (dwie trzecie obszaru Turcji – cały półwysep Azji Mniejszej i tereny na wschód od niego).

W Europie Archeo ma credo, Genetix archaiczne DNA

Około roku 2013 zaczęto na masową skalę wykorzystywać wspomniane wcześniej podejście za 500 USD: analizować zmienność TYLKO ok. 600 tys. pojedynczych miejsc w jądrowym DNA, w których najbardziej różnią się dzisiejsze ludzkie populacje. Zawsze to prościej i taniej niż sekwencjonować 3 miliardy takich literek, z których składa się cały genom.

To pozwoliło ustalić, że w masie niemal 800 zanalizowanych ludzi z całej zachodniej Eurazji, wyraźnie wydziela się „typ Europejczyk”, obejmujący zarówno mieszkańców Sardynii, jak i odległych im genetycznie Skandynawów oraz wszystko co pomiędzy europejskim południem a północą się znajduje. Osobny zaś „typ” obejmuje wszystkich niemal przebadanych mieszkańców Bliskiego Wschodu – od Beduinów po Ormian. Pomiędzy tymi typami znaleźli się Żydzi oraz greccy wyspiarze, czyli ludy, które mają udokumentowany ciągły kontakt – także genetyczny – z mieszkańcami Bliskiego Wschodu.
Zanim jednak Watson z Crickiem i Rosalind Franklin nawet przyszli na świat, a nie tylko rozszyfrowali strukturę DNA, badania archeologów i językoznawców ustaliły pewne credo wyznawane do dziś przez historyków Europy. Brzmi ono: najważniejszym dla rozwoju Europy momentem było pojawienie się tu umiejętności uprawy roli. Rolnictwo nie było europejskim wynalazkiem, zapoczątkowano je na Bliskim Wschodzie jakieś 11-12 tys. lat temu. Stamtąd – być może z okolic Göbekli Tepe –rozprzestrzeniło się tak, że trzy tysiące lat później swą ziemię uprawiali już także mieszkańcy dzisiejszej Grecji i Bałkanów, zaś ludność Brytanii i Skandynawii cieszy się tym wynalazkiem od 6 tys. lat. Oczywiście pociągnęło to za sobą całkowitą zmianę struktury społecznej, osiadły tryb życia, bezprecedensowy wzrost liczby ludności itd.



Zrodziło się zatem pytanie: czy wiązało się to z wielkimi migracjami ludności, czy z prostą adaptacją technologii przez kolejne sąsiadujące ze sobą ludy? Tu swoją cegiełkę dołożyli już w XIX wieku językoznawcy. Stwierdzili bowiem, że istnieje coś takiego, jak języki indoeuropejskie. I wszyscy mieszkańcy obszaru, który dziś charakteryzuje się wspomnianą genetyczną jednorodnością – poza Baskami, Węgrami, Finami i Estończykami – mówią jednym z blisko ze sobą spokrewnionych języków, które wydzieliły się najprawdopodobniej jakieś 5-6 tys. lat temu z języków panujących na terytoriach północnych Indii, Iranu, Armenii. Języki zaś na ogół wędrują z ludźmi. Wiadomo jednak – bo ludy te wynalazły pismo – że mową indoeuropejską nie posługiwał się nigdy Bliski Wschód, gdzie przecież wynaleziono owo rolnictwo… Jak poukładać te puzzle tak, by powstał sensowny obraz?

Wszyscy jesteśmy czarni. O pochodzeniu kolorów skóry

Człowiek współczesny, gdy emigrował z Afryki, był ciemnoskóry, co w jego dawnej siedzibie zabezpieczało przed nowotworami skóry i w ogóle wymarciem. W Eurazji, gdzie musieli sobie radzić z niedostatkiem UVB, ten „filtr słoneczny” stał się szkodliwym dla zdrowia balastem.

zobacz więcej
Badania wspomnianego DNA pradawnych Europejczyków – krótkiego i odmatczynego mitochondrialnego mtDNA – prowadzone intensywnie od 2009 roku pozwoliły ustalić bez wątpienia, że z wprowadzeniem uprawy roli do Europy musiała się wiązać gigantyczna migracja ludności, prawdopodobnie z Bliskiego Wschodu. Gdy bowiem analizie poddawano kości europejskich łowców-zbieraczy sprzed 10 tys. lat, znajdowano głównie dwa podstawowe typy mtDNA (w różnej proporcji, w zależności od regionu Europy). Jednak pierwsi rolnicy w Europie, których szczątki odkryli archeologowie, mieli jakieś inne matki, bo wśród nich te dwa podstawowe typy mtDNA nie były wcale odnajdywane.

Zatem ludność łowiecko-zbieracza przybyła do Europy z Afryki ponad 40 tys. lat temu, przetrwawszy o dziwo pik ostatniego zlodowacenia i gładząc już doskonale kamień, zetknęła się po raz pierwszy jakieś 9 tysięcy lat temu z nowymi przybyszami – rolnikami. Zanim to się stało, wymieszała się z Neandertalczykiem, rozjaśniła nieznacznie kolor skóry, o czym więcej można przeczytać tu: „Wszyscy jesteśmy czarni. O pochodzeniu kolorów skóry”.

Tak wyglądał, co wiemy dzięki rekonstrukcji głowy na podstawie czaszki oraz analizie genetycznej, jeden z najsłynniejszych przebadanych dogłębnie łowców-zbieraczy, La Brana z Hiszpanii sprzed 7 tys. lat.



Badacze szwedzcy następnie odkryli, że skandynawscy rolnicy sprzed 5 tys. lat, którzy żyli obok nadal „czynnych” łowców-zbieraczy, nie mają DNA charakterystycznego dla dzisiejszych Skandynawów, tylko… mieszkańców Sardynii.

Mamy zatem dwie pierwsze źródłowe populacje. Pierwotnych łowców-zbieraczy, którzy pozostawili najwięcej swych genetycznych śladów w północno-wschodniej Europie. Tamtejsza ludność przechowała ich genetyczne dziedzictwo przez milenia w sporych fragmentach, ale nigdy więcej niż 40 procent genomu – tak mają np. Estończycy. Drugą jest populacja pierwotnych rolników, która jest genetycznie najbliżej dzisiejszych mieszkańców Sardynii – przechowali oni aż 90 procent ich antycznego genomu. Tak, że można przypuszczać, że owi ludzie nawet wyglądali fizycznie bardzo podobnie. Krępi, ciemnowłosi, o jasnooliwkowej skórze i brązowych oczach.

Hiperborejczycy

Jednak już w 2012 roku taki prosty obraz został skomplikowany, ze względu na coraz bardziej masowe badania genetyczne za 500 USD i zastosowanie do ich analizy bardziej wyszukanych modeli matematycznych. Oraz włączenie do badań coraz powszechniej dostępnych danych o różnorodności genetycznej ludzi żyjących obecnie. W ten sposób, szukając wśród dziś wyodrębnianych społeczności Europejskich „mieszańców”, okazało się, że pierwotnych populacji musiało być minimum trzy.
Aby było całkiem dziwacznie, północno-zachodni Europejczycy, np. Francuzi, są mieszanką „ludzi z Sardynii” (czyli pierwotnych rolników) i… Indian północnoamerykańskich. Nie są mieszanką z mieszkańcami Syberii, którzy przecież przeszli podobno zamarzniętą cieśninę Beringa 12 tys. lat temu, a w dalszej kolejności podobno od nich pochodzących Indian Ameryki Północnej. To Indianie dają „silniejszy sygnał” we francuskim genotypie niż Jakuci, Buriaci czy Czukcze.

Oj, namieszali ci z Genetix! Po Sfinksie, któremu zaszkodziła geologia oraz Sumerze, którego obalił jeden chłop turecki, bo wdepnął w dziurę i odkryto Göbekli Tepe, oto hipoteza o przechodzeniu plemion syberyjskich przez Cieśninę Beringa ląduje na cmentarzu! Już wcześniej podminowywały ją dane archeologiczne, ale do czasu wyników DNA bardzo głośno się o nich nie mówiło.



Co z tym zrobić? Genetycy uznali, że najwyraźniej przed co najmniej 15 tys. lat w północnej, skutej mrozem ostatniego zlodowacenia Eurazji żyła jeszcze inna, nieistniejąca już dzisiaj populacja. To z niej pochodziliby, w pewnej niewielkiej części swego genetycznego dziedzictwa, tak północni Europejczycy, jak i północnoamerykańscy Indianie. Ja bym tych tajemniczych ludzi północy nazwała Hiperborejczykami, od mieszkańców mitycznej Hiperborei na północnej krawędzi świata, którzy cieszyli się tam wiecznym słońcem, szczęściem i młodością. Nazwałabym ich przekornie, bo choć nauka wpierała nam przez wieki inaczej, to okazuje się, że owi ludzie wsadzeni do greckich mitów w jakimś sensie istnieli!

Ale zdaje się, że ekipa profesora Davida Reicha, która przeprowadziła te badania, nie chciała się użerać się z mainstreamem archeologicznym, więc unikała tego kłopotliwego słowa kluczowego w ogólnodostępnym abstrakcie publikacji. To wystarczyło, żeby nikt z „tamtej strony” ich ciężkiej genetyczno-informatycznej pracy nie zauważył.
Tak oto widmowa populacja Hiperborejczyków, oficjalnie nazwanych „antycznymi północnymi Eurazjatami”, zaistniała w naszym drzewie genealogicznym, co odkryto dzięki badaniom genomów populacji ludzkich jak najbardziej współczesnych. W roku 2013 genetykom i paleontologom duńskim udało się zidentyfikować takiego Hiperborejczyka – małego chłopca, który żył 24 tysiące lat temu nad brzegami jeziora Bajkał. Okazał się on jeszcze bardziej spokrewniony ze swoimi francuskimi prawnukokuzynami niż Indianie z USA. Dziś Syberię zamieszkują potomkowie migrantów z Dalekiego Wschodu, a nie krewni chłopca znad Bajkału – ale to już na inna opowieść.

Pobite gary i DNA

Nic nie robi lepszych cezur historycznych, niż potłuczony gliniany garnek. Rodzi on jednak u archeologów pytanie: czy w Europie zmieniają się tylko garnki, a ludzie, którzy je lepią i w nich gotują, trwają, czy też następują po sobie kolejne ludy i każdy przychodzi ze swoim naczyniem? Było zatem podobne do pytania o przyjście do Europy rolnictwa, tylko lepiej podzielone na krótkie okresy historyczne. Tu pomocne okazały się analizy mitochondrialnego DNA z dziewięciu następujących po sobie – od neolitu do epoki brązu – zachodnioeuropejskich kultur, wyróżnionych przez archeologów dzięki specyficznej ceramice.

Najpierw zatem w Europie, jak już wiemy, są sami łowcy-zbieracze. Oni zresztą jako populacja już dziś nigdzie nie istnieją. Pozostały po nich jedynie geny, głównie w północnej Europie. Oni też ulegli na północy kontynentu wymieszaniu z Hiperborejczykami, co zostawiło niewielki, ale czytelny sygnał.



Potem na tym terenie, w środkowym neolicie, pojawiają się rolnicy. Dwa tysiące lat żyli obok łowców, ale w końcu zaczęli się z nimi mieszać we wszelkich możliwych miejscach na mapie, czyli z każdą z lokalnych populacji z osobna. Ich mężczyźni zostawili wielu synów, tak że dziś większość PRZEBADANYCH GENETYCZNIE Europejczyków ma ich za źródło swego męskiego chromosomu Y, dziedziczonego wyłącznie po mieczu. Garnki ulegają przemianom, ale populacja trwa.

A następnie – w czasach, gdy w Europie panuje już tzw. ceramika sznurowa, ok. 4,5-5 tys. lat temu – napływa tu nowe DNA, nieobecne wcześniej na naszym kontynencie. Dość izolowana wschodnioeuropejska populacja łowców-zbieraczy, mieszająca się już powoli z rolnikami, ulega dosłownie fali płynącej od pontyjskich stepów – tak pomiędzy Kaukazem a Morzem Kaspijskim. To lud nazwany Jamowcami (ang. Yamnaya) – od jamy w ziemi, w której ukrywali swoje groby pod kurhanem i gdzie składali całe ciała, pokryte ochrą.
Dlaczego przyszli? Bo w tym czasie wystąpiła głęboka wieloletnia susza i stepowienie. Dla ludności rolniczej to tragedia. Dla pasterzy to dar niebios. Stepowi pasterze i jeźdźcy, którzy przejęli konia od kultury Botai z dzisiejszego Kazachstanu, pojawili się, by… no właśnie, co? Podbić, zniewolić, wyprzeć? A może przynieść język praindoeuropejski i kulturę, które twórczo rozwijamy do dziś? Z pewnością natomiast wymieszać się genetycznie z zastanymi ludami najbardziej, jak się tylko da.

Ich ekspansja trwała ponad tysiąc lat. Pozostawili po sobie DNA w każdym dokładnie Europejczyku – czasami 5 procent, jak na Sardynii, a czasami ponad połowę – jak w Skandynawii i wśród Słowian południowych. Aczkolwiek wśród Słowian północnych i zachodnich, czyli między innymi Polaków, chromosom Y zostawiła najprawdopodobniej inna, spokrewniona z Jamowcami, grupa pasterska. Charakteryzowały ją grobowce zbudowane z pali drewnianych ułożonych na zrąb. Po „najeździe” pasterzy – choć nie ma tu śladów walki, a genetyka raczej świadczy, że lokalne kobiety lubiły tych jeźdźców i rodziły im wiele dzieci – uformowało się to, co znamy dziś. Europa Romanów, Germanów, Celtów i Słowian z Bałtami. Ci, wbrew temu, czego uczono nas w szkole, już znikąd tutaj nie przywędrowali. Tylko garnki zaczęli lepić rozmaite i poróżnili się nieco językami.

Post scriptum: DNA z terenów Polski ani w formie współczesnej, ani archaicznej nie zostało niestety nigdy uwzględnione w opisanych tu przeze mnie głównych badaniach robionych w Niemczech i USA. Na szczęście – choć samo wydarzenie było z pewnością tragiczne – nad jeziorem Tołęża w niemieckiej Meklemburgii-Pomorzu Przednim 3 tys. lat temu miała prawdopodobnie miejsce największa bitwa epoki brązu. Wojowników i ludzi z taborów nie spalono – są szczątki do analiz. O zaskakujących wynikach tych badań będzie jeszcze z pewnością głośno, bo nasi przodkowie się tam pojawiają dość masowo. Do tematu zatem wkrótce wrócimy, już w bardziej rodzimej odsłonie.

– Magdalena Kawalec-Segond, biolog molekularny i mikrobiolog, współautorka „Słownika bakterii” (Adamantan, Łódź 2008)

Serdecznie dziękuję panu Piotrowi Lewandowskiemu, który bardzo pomógł przy rewizji materiałów do tego tekstu.
Zdjęcie główne: Starożytna mozaika podłogowa w Villa Romana del Casale na Piazza Armerina, Sycylia. Fot. Michael Nitzschke/BROKER/REX/Shutterstock
Zobacz więcej
Historia Najnowsze wydanie
Przyjaciele Jana Olszewskiego. Wyklęci, zamordowani, złamani
Nieznana opowieść byłego premiera o zaangażowaniu w mikołajczykowskie PSL i o tragicznych losach jego kolegów z tamtych czasów.
Historia Najnowsze wydanie
Choroba nie-Crohna
Odkrycie Polaka „podebrali” Amerykanie.
Historia Poprzednie wydanie
Polskę już raz zabiła wielokulturowość
Władcy Europy – perorujący o prawach człowieka i społeczeństwie obywatelskim – co jakiś czas dają do zrozumienia, że nie jest ona własnością wszystkich Europejczyków.
Historia Poprzednie wydanie
Magia liczb. Dlaczego Piątek nie może grać z „dziewiątką”?
Kto zagrał z numerem „618”, i dlaczego nikt w Legii nie założy już koszulki z „10”? Jakie liczby przynoszą futbolistom pecha, a jakie dają szczęście?
Historia wydanie 1.02.2019 – 8.02.2019
Szmacianymi lalkami ratowały życie żołnierzy
Polski Biały Krzyż. Nie powstał w opozycji do Czerwonego, ale z niemożności.