در دل خاک‌های خاموش غارهای باستانی، اسراری مدفون شده بود که تا امروز بی‌صدا مانده بودند. اکنون، به لطف نوآوری دانشمندان، دی‌ان‌ای هسته‌ای نئاندرتال‌ها از رسوبات این غارها بیرون کشیده شده تا فصل تازه‌ای از داستان تکامل بشر بازگو شود؛ روایتی که از مهاجرت‌های فراموش‌شده، تغییرات اقلیمی و سرنوشت خویشاوندان گمشده ما پرده برمی‌دارد.
پیوندهای ژنتیکی با خویشاوندان دور
علم دی‌ان‌ای باستانی طی سال‌های گذشته توانسته است ابعاد مهمی از گذشته تکاملی ما، از جمله پیوندهای ژنتیکی با خویشاوندان دورمان چون دنیسوواها و نئاندرتال‌ها را روشن کند. این مطالعات عمدتاً بر اساس دی‌ان‌ای استخراج‌شده از استخوان‌ها و دندان‌ها انجام می‌شد؛ بافت‌هایی که قادر به حفظ دی‌ان‌ای در برابر تخریب محیطی هستند. اما کمیابی این بقایای اسکلتی، بسیاری از بخش‌های تاریخ بشر را برای تحلیل ژنتیکی دست‌نیافتنی کرده بود.
توسعه روش‌های نوین در مؤسسه ماکس پلانک
برای پر کردن این خلأها، پژوهشگران مؤسسه انسان‌شناسی تکاملی ماکس پلانک در آلمان، روش‌های جدیدی را برای غنی‌سازی و تحلیل دی‌ان‌ای هسته‌ای انسان از رسوبات توسعه دادند. رسوباتی که تقریباً در هر محوطه باستان‌شناسی به وفور یافت می‌شود. تا پیش از این، تنها دی‌ان‌ای میتوکندریایی از رسوبات استخراج شده بود که برای بررسی روابط جمعیتی ارزش محدودی داشت. اما اکنون، تحلیل دی‌ان‌ای هسته‌ای از رسوبات، افق‌های جدیدی برای کاوش در اعماق گذشته انسانی گشوده است.
چالش تشخیص دی‌ان‌ای انسانی از دی‌ان‌ای دیگر پستانداران
فرآیند استخراج دی‌ان‌ای انسان‌های باستانی از رسوبات با چالش‌های فراوانی روبه‌رو بود؛ چراکه مقدار قابل‌توجهی دی‌ان‌ای از دیگر پستانداران نظیر خرس‌ها و کفتارها نیز در این رسوبات وجود داشت.
بنجامین ورنوت، نویسنده اصلی این مطالعه می‌گوید: بخش‌های زیادی از ژنوم انسانی، شباهت بالایی با دی‌ان‌ای خرس‌ها دارد. به همین دلیل، پژوهشگران مناطق خاصی از ژنوم را هدف قرار دادند که اطمینان داشتند فقط دی‌ان‌ای انسانی را شامل می‌شود. همچنین روش‌هایی برای سنجش موفقیت در حذف دی‌ان‌ای غیرانسانی طراحی کردند. ورنوت افزود: می‌خواستیم مطمئن باشیم به‌اشتباه دی‌ان‌ای گونه‌ای ناشناخته از کفتار را تحلیل نمی‌کنیم.
اولین آزمون در غار چاگرسکایا
دانشمندان تکنیک‌های خود را روی بیش از ۱۵۰ نمونه رسوبی از سه غار آزمایش کردند. در دو مورد (غار چاگرسکایا و غار دنیسووا در کوه‌های آلتای سیبری جنوبی) پیش‌تر دی‌ان‌ای از استخوان‌ها استخراج شده بود؛ بنابراین، تیم تحقیقاتی توانست دی‌ان‌ای رسوبات را با دی‌ان‌ای استخوان‌ها مقایسه کند.
ماتیاس مایر، نویسنده ارشد مطالعه می‌گوید: چون تکنیک‌های ما جدید بودند، لازم بود در مکان‌هایی آن‌ها را آزمایش کنیم که می‌دانستیم چه چیزی انتظار داریم.
نتایج نشان داد دی‌ان‌ای استخراج‌شده از رسوبات، بیشترین شباهت را به ژنوم‌های به‌دست‌آمده از استخوان‌های همان محل دارد؛ موضوعی که اعتماد به‌دقت این روش را تقویت کرد.
کشف مهاجرت‌های نئاندرتالی در اسپانیا
در سومین محل، یعنی گالریای استاتواس در شمال اسپانیا، حفاری‌ها به رهبری خوان لوئیس آرسواگا از دانشگاه کمپلوتنسه مادرید، ابزارهای سنگی مربوط به ۷۰ تا ۱۱۵ هزار سال پیش را آشکار کرده بودند. اما تنها یک استخوان کوچک از انگشت پای نئاندرتال پیدا شده بود که برای نمونه‌برداری دی‌ان‌ای بسیار کوچک بود.
استخراج دی‌ان‌ای هسته‌ای از رسوبات نشان داد که نه‌تنها یک، بلکه دو جمعیت مختلف از نئاندرتال‌ها در این غار سکونت داشته‌اند و گروه دوم حدود ۱۰۰ هزار سال پیش جایگزین گروه اول شده است.
دو موج گسترش نئاندرتال‌ها
مقایسه دی‌ان‌ای رسوبات با نمونه‌های اسکلت شده نشان داد که به نظر می‌رسد دو «موج گسترش» از نئاندرتال‌ها در اروپا رخ‌داده باشد؛ با جمعیت قدیمی‌تر استاتواس متعلق به یک موج و جمعیت جدیدتر به موج دوم تعلق داشته است.
خوان لوئیس آرسواگا در این باره گفت: این سوال برای ما پیش آمد که آیا این گسترش‌ها و جابه‌جایی‌های جمعیتی به تغییرات اقلیمی یا تغییرات ظاهری نئاندرتال‌ها در آن بازه زمانی مرتبط بوده است یا خیر؛ اگرچه برای پاسخ قطعی نیاز به داده‌های بیشتری داریم.
چشم‌اندازی نو در کاوش گذشته بشر
حتی در مکان‌هایی که پیش‌تر دی‌ان‌ای استخوانی تحلیل شده بود، استخراج دی‌ان‌ای از رسوبات توانست اطلاعات جدیدی به دست دهد. در غار چاگرسکایا، پژوهش‌های قبلی حدس می‌زدند که نئاندرتال‌های ساکن این محل به یک جمعیت یگانه تعلق داشتند و اقامتشان کوتاه بوده است. اما تنها یک ژنوم از استخوان‌های یافت‌شده به‌دست‌آمده بود و نمی‌شد نماینده کل جمعیت دانست.
