Det ældste neandertaler-DNA i Central-Østeuropa

Omkring 100, 000 år siden, klimaet ændrede sig brat, og miljøet i Central-Østeuropa skiftede fra skovklædt til åbent steppe/taiga-habitat, fremme spredningen af ​​ulden mammut, uldne næsehorn og andre kuldetilpassede arter fra Arktis. Neandertalere, der bor i disse områder, led af alvorlige demografiske sammentrækninger på grund af de nye økologiske forhold og vendte kun tilbage til områder over 48° N breddegrad under klimatiske forbedringer. Imidlertid, på trods af den usammenhængende afvikling, specifikke bifaciale stenredskaber bestod i Central-Østeuropa fra begyndelsen af ​​dette økologiske skift indtil neandertalernes bortgang. Denne kulturelle tradition hedder Micoquian, og spredt ud over det frostklare miljø mellem det østlige Frankrig, Polen og Kaukasus. Tidligere genetiske analyser viste, at to store demografiske omsætningsbegivenheder i neandertalerhistorien er forbundet med den Micoquian kulturelle tradition. Ved ~90, 000 år siden, vesteuropæiske neandertalere erstattede den lokale Altai-neandertalerbefolkning i Centralasien. Efterfølgende, med mindst ~45, 000 år siden, vesteuropæiske neandertalere erstattede de lokale grupper i Kaukasus.

Avisen udgivet i Videnskabelige rapporter og ledet af forskere fra Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Tyskland, Wroclaw Universitet, Institut for Systematik og Evolution af Dyr Polske Videnskabsakademi, og University of Bologna rapporterer det ældste mitokondrielle genom af en neandertaler fundet i Central-Østeuropa. Den molekylære alder på ~80, 000 år placerer tanden fra Stajnia-hulen i denne vigtige periode af neandertalerhistorien, hvor miljøet var præget af ekstrem sæsonbestemthed og nogle grupper spredte sig østpå til Centralasien. "Polen, beliggende ved krydset mellem de vesteuropæiske sletter og Ural, er en nøgleregion i forståelsen af ​​disse migrationer og til at løse spørgsmål om tilpasningsevnen og biologien af ​​neandertalere i periglacial habitat. Stajnia S5000 kindtand er virkelig et exceptionelt fund, der kaster lys over debatten om den brede udbredelse af de Micoquian artefakter, " siger Andrea Picin, hovedforfatter af undersøgelsen og postdoc-forsker ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Leipzig.

Genetisk analyse

Neandertaler-rester forbundet med Micoquian kulturelle tradition er meget få, og genetisk information er kun blevet udtrukket fra prøver fra Tyskland, Nordkaukasus og Altai. "Vi var opmærksomme på den geografiske betydning af denne tand for at tilføje flere kronologiske punkter i distributionskortet for genetisk information fra neandertalere, " siger Mateja Hajdinjak, medforfatter af papiret og postdoktor ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. "Vi fandt ud af, at mitokondriegenomet af Stajnia S5000 var tættest på det fra en Mezmaiskaya 1-neandertaler fra Kaukasus. Vi brugte derefter det molekylærgenetiske ur til at bestemme dets omtrentlige alder. Selvom tilgangen til molekylærforkortelse kommer med en bred fejl rækkevidde, krydsning af informationen med den arkæologiske optegnelse gjorde det muligt for os at placere fossilet i begyndelsen af ​​den sidste istid."

Tanden blev opdaget i 2007 under feltarbejde instrueret af Mikolaj Urbanowski, medforfatter til avisen, inden for dyreknogler og et par stenredskaber. Hulens åbning var sandsynligvis for smal til længerevarende bosættelse, og neandertalerbesættelser var kortvarige. Pladsen kunne have været et logistisk sted, der blev etableret under strejftogter i Krakow-Czestochowa Upland.

"Vi var begejstrede, da den genetiske analyse afslørede, at tanden var mindst ~80, 000 år gammel. Fossiler i denne alder er meget svære at finde og, generelt, DNA'et er ikke velbevaret, siger Wioletta Nowaczewska fra Wroclaw University og Adam Nadachowski fra Institute of Systematics and Evolution of Animals Polish Academy of Sciences, medforfattere til avisen. "I begyndelsen, vi troede, at tanden var yngre, da den blev fundet i et øverste lag. Vi var klar over, at Stajnia Cave er et komplekst sted, og post-depositional frostforstyrrelse blandede artefakter mellem lag. Vi er gladeligt overraskede over resultatet." Med hensyn til de palæoantropologiske træk, Stefano Benazzi fra Bologna Universitet, medforfatter til avisen, tilføjer, "Tandens morfologi er typisk for neandertaler, hvilket også blev bekræftet af den genetiske analyse. Kronens slidte tilstand tyder på, at den tilhørte en voksen."

Neandertalere i periglaciale miljøer

Arkæologer har i lang tid været forundret over neandertalernes modstandsdygtighed i disse regioner og over vedholdenheden af ​​Micoquian-stenværktøjer i mere end 50, 000 år på tværs af et enormt område. Ud over de tafonomiske problemer, den litiske samling af Stajnia viser et sæt funktioner, der er fælles for flere nøglesteder i Tyskland, Krim, Nordkaukasus og Altai. Disse ligheder er sandsynligvis resultatet af stigende mobilitet af neandertalergrupper, der ofte bevægede sig hen over de nordlige og østeuropæiske sletter for at jagte kolde tilpassede trækdyr. Floderne Prut og Dniester blev sandsynligvis brugt som de vigtigste spredningskorridorer fra Centraleuropa til Kaukasus. Lignende korridorer kunne også have været brugt ved ~45, 000 år siden, da andre vestlige neandertalere med Micoquian-stenredskaber erstattede lokale befolkninger ved Mezmaiskaya-hulen i Kaukasus.

For at opsummere de bredere implikationer af denne undersøgelse, Sahra Talamo fra universitetet i Bologna siger, "Den tværfaglige tilgang er altid den bedste måde at kontekstualisere et udfordrende arkæologisk sted bedre, som det fremgår af denne undersøgelse. Resultatet af neandertaleren fra Stajnia er et godt eksempel, der viser, at det molekylære ur er utroligt effektivt til datoer, der er ældre end 55, 000 år BP."