Artefatos feitos de pedra, ossos ou dentes fornecem informações importantes sobre as estratégias de subsistência dos primeiros humanos, seu comportamento e cultura. No entanto, até agora tem sido difícil atribuir estes artefactos a indivíduos específicos, uma vez que sepulturas e bens funerários eram muito raros no Paleolítico. Isso limitou as possibilidades de tirar conclusões sobre, por exemplo, a divisão do trabalho ou os papéis sociais dos indivíduos durante esse período.
A fim de vincular diretamente objetos culturais a indivíduos específicos e, assim, obter informações mais profundas sobre as sociedades paleolíticas, uma equipe de pesquisa internacional e interdisciplinar, liderada pelo Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva em Leipzig, desenvolveu um novo método não destrutivo para isolamento de DNA. de ossos e dentes. Embora sejam geralmente mais raros do que ferramentas de pedra, os cientistas se concentraram especificamente em artefatos feitos de elementos esqueléticos, porque são mais porosos e, portanto, mais propensos a reter o DNA presente nas células da pele, suor e outros fluidos corporais.
Um novo método de extração de DNA
Antes que a equipe pudesse trabalhar com artefatos reais, eles primeiro tiveram que garantir que os objetos preciosos não fossem danificados. “A estrutura da superfície dos artefatos de osso e dente do Paleolítico fornece informações importantes sobre sua produção e uso. Portanto, preservar a integridade dos artefatos, incluindo microestruturas em sua superfície, foi uma prioridade”, diz Marie Soressi, arqueóloga da Universidade de Leiden que supervisionou o trabalho junto com Matthias Meyer, geneticista de Max Planck.
A equipe testou a influência de vários produtos químicos na estrutura da superfície de ossos arqueológicos e pedaços de dentes e desenvolveu um método não destrutivo baseado em fosfato para extração de DNA. “Pode-se dizer que criamos uma máquina de lavar para artefatos antigos dentro de nosso laboratório limpo”, explica Elena Essel, principal autora do estudo que desenvolveu o método. “Ao lavar os artefatos a temperaturas de até 90°C, conseguimos extrair o DNA das águas de lavagem, mantendo os artefatos intactos.”
Contratempos iniciais
A equipe aplicou o método pela primeira vez a um conjunto de artefatos da caverna francesa Quinçay escavada nas décadas de 1970 a 1990. Embora em alguns casos tenha sido possível identificar o DNA dos animais dos quais os artefatos foram feitos, a grande maioria do DNA obtido veio das pessoas que manusearam os artefatos durante ou após a escavação. Isso dificultou a identificação do DNA humano antigo.
Para superar o problema da contaminação humana moderna, os pesquisadores se concentraram no material recém-escavado usando luvas e máscaras e colocado em sacos plásticos limpos com sedimentos ainda presos. Três pingentes de dentes da Caverna Bacho Kiro, na Bulgária, lar dos humanos modernos mais antigos da Europa, mostraram níveis significativamente mais baixos de contaminação de DNA moderno; no entanto, nenhum DNA humano antigo pôde ser identificado nessas amostras.
Um pingente da Caverna Denisova
A descoberta foi finalmente possibilitada por Maxim Kozlikin e Michael Shunkov, arqueólogos que escavavam a famosa Caverna Denisova na Rússia. Em 2019, sem saber do novo método que estava sendo desenvolvido em Leipzig, eles escavaram e separaram um pingente de dente de veado do Paleolítico Superior. A partir disso, os geneticistas de Leipzig isolaram não apenas o DNA do próprio animal, um veado wapiti, mas também grandes quantidades de DNA humano antigo. “A quantidade de DNA humano que recuperamos do pingente foi extraordinária”, diz Elena Essel, “quase como se tivéssemos amostrado um dente humano”.
Com base na análise do DNA mitocondrial, a pequena parte do genoma herdada exclusivamente da mãe para os filhos, os pesquisadores concluíram que a maior parte do DNA provavelmente se originou de um único indivíduo humano. Usando os genomas mitocondriais wapiti e humano, eles foram capazes de estimar a idade do pingente em 19.000 a 25.000 anos, sem amostrar o precioso objeto para datação C14.
Além do DNA mitocondrial, os pesquisadores também recuperaram uma fração substancial do genoma nuclear de seu dono humano. Com base no número de cromossomos X, eles determinaram que o pingente foi feito, usado ou usado por uma mulher. Eles também descobriram que essa mulher era geneticamente próxima de indivíduos antigos contemporâneos do leste da Sibéria, os chamados ‘antigos eurasianos do norte’, cujos restos esqueléticos já haviam sido analisados. “Os cientistas forenses não ficarão surpresos que o DNA humano possa ser isolado de um objeto que foi muito manuseado”, diz Matthias Meyer, “mas é incrível que isso ainda seja possível depois de 20.000 anos.”
Os cientistas agora esperam aplicar seu método a muitos outros objetos feitos de ossos e dentes na Idade da Pedra para aprender mais sobre a ancestralidade genética e o sexo dos indivíduos que os fizeram, usaram ou usaram.