Archeogenetika mění naše představy o minulosti

K prudkému rozvoji archeogenetiky v posledních dvou desetiletích významně přispěly nejpokročilejší metody sekvenování DNA. Podařilo se například zmapovat nejen genom moderního člověka, ale také neandertálců nebo denisovanů, lidí blízkých neandertálcům, jejichž kosti byly nalezeny v roce 2008 v Denisově jeskyni na Altaji v Rusku.

Zlomky jejich kostí jsou staré přes čtyřicet tisíc let, přesto bylo možné provést analýzu DNA, která ukázala, že ve srovnání s neandertálci šlo o odlišnou vývojovou větev rodu Homo. Z genetických analýz přitom vyplynulo, že se všechny tři populace potkávaly a mísily.

Ukázalo se například, že genom moderního člověka obsahuje průměrně dvě až tři procenta DNA neandertálců, s nimiž se první lidé migrující z Afriky potkali na Blízkém východě zhruba před sto tisíci lety. Nedávno se však navíc prokázalo, že k dalšímu mísení došlo přibližně před padesáti až pětačtyřiceti tisíci lety, kdy populace moderních lidí začaly pronikat do Evropy.

V genomu současných lidí se nacházejí dokonce ještě větší pozůstatky po mísení s denisovany. Některé současné asijské, ale i australské populace mají jejich DNA až šest procent. Proti tomu DNA původních Afričanů nebyla ovlivněna žádným jiným druhem.

K nejnovějším poznatkům o vztazích neandertálců a moderních lidí přispěl jen před několika málo lety výzkum, na němž se podíleli i čeští vědci: antropolog Jaroslav Brůžek z katedry antropologie a genetiky člověka Přírodovědecké fakulty UK a Petr Velemínský z antropologického oddělení Národního muzea. Ti se obrátili na Institut Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Jeně, špičkové světové pracoviště, které v roce 2010 zmapovalo genom neandertálců a o dva roky později i denisovanů.

„Samozřejmě jsme spolupracovali i s řadou českých genetiků. Mají znalosti, ale nemají potřebné vybavení, a tak mohou v rámci řetězce všech nutných činností při výzkumu zajistit jen jeho dílčí část. Jsou ale schopni s takovými vybavenějšími mezinárodními pracovišti spolupracovat – a také to dělají,“ upřesňuje Petr Velemínský.

Společně s Jaroslavem Brůžkem se chtěli pokusit izolovat DNA z lebky pravěké ženy nalezené v Koněpruských jeskyních a zjistit její vazby na jiné pravěké populace. Ukázalo se, že lebka pojmenovaná podle místa nálezu Zlatý kůň je mnohem starší, než určila dřívější radiokarbonová metoda. Pochází z období mezi 47 a 45 tisíci lety, čímž se stala dokonce nejstarším geneticky určeným pozůstatkem moderního člověka v Eurasii.

Výzkum jim také upřesnil dosavadní představy o migraci moderního člověka z Afriky. „Donedávna jsme se domnívali, že do Evropy přišel jen jednou, jenže genetický výzkum této lebky dokázal, že to bylo ve více migračních vlnách. Žena ze Zlatého koně totiž nemá žádné genetické vztahy k lidem, kteří dnes na světě žijí. Její linie zanikla,“ říká Jaroslav Brůžek.

Analýza také prozradila, že předci ženy od Zlatého koně se mísili s neandertálci jen jednou, asi před 80 generacemi. Do této doby se přitom vědci domnívali, že k mísení moderního člověka s neandertálci došlo pouze jednou na Blízkém východě před sto tisíci lety, dnes je však i díky této analýze zřejmé, že k němu docházelo častěji a v mnohem větším areálu.

Tyto poznatky zapadají i do aktuálních představ o celkovém vývoji lidstva. „Dříve panoval názor, že lidé se vyvíjeli postupně, ale dnes jsme si už jistí, že vývoj byl mozaikovitý. Na Zemi žilo v určitou dobu na jednom území více druhů lidí, kteří se mezi sebou vzájemně mísili,“ dodává Jaroslav Brůžek.

Podle studie publikované koncem loňského roku v prestižním vědeckém časopise Nature našli vědci při analýze také spojitost mezi ženou ze Zlatého koně s pravěkými kostmi lidí od německého města Ranis, které dělí asi 230 kilometrů. Byli příbuzní, společného předka měli před pěti nebo šesti generacemi. Jejich DNA také prozradila, že měli tmavou barvu kůže a hnědé oči, což pravděpodobně souvisí s jejich africkým původem a s tím, že u nich dosud neproběhla adaptace na život v chladnějších a méně slunečných podmínkách.

Přestože tato populace vymřela a nemá žádný vztah k současným lidem, pozůstatky po neandertálských předcích si ve své DNA neseme i my. Pocházejí však od jiné větve populace, kterou reprezentuje nález z Bacho Kiro z Bulharska.

Neandertálské geny v naší DNA podle současných poznatků nejčastěji ovlivňují imunitu, metabolismus nebo pigmentaci. Původně se předpokládalo, že světlá pokožka se u lidí vyvinula po příchodu z Afriky proto, aby měli dostatek vitaminu D. K jeho syntéze je totiž potřeba, aby na kůži dopadal dostatek slunečního záření.

Donedávna se někteří vědci domnívali, že k tomu lidem možná mohly pomoct právě i geny získané od neandertálců. Jenže této hypotéze příliš nenahrává výzkum italského populačního genetika Guida Barbujaniho z univerzity ve Ferraře.

Do své studie starověké DNA zahrnul 348 jedinců, kteří žili v Evropě před 45 000 až 1700 lety. Zjistil, že 63 procent z nich mělo tmavou kůži, zatímco světlou pouze osm procent. Zbytek se nacházel někde mezi. Především se však ukázalo, že světlejší a středně tmaví jedinci začali v Evropě převládat teprve před třemi tisíci lety, tedy mnohem později, než se předpokládalo.

Aktuálně se někteří vědci domnívají, že i mezi neandertálci existovalo ve zbarvení kůže více variací a její pigmentace se lišila podobně jako u moderních lidí.

Pamatujete si na rozruch, který se strhl před více než třiceti lety, když byla v roce 1991 na alpském ledovci mezi Rakouskem a Itálií objevena mumifikovaná mrtvola pravěkého muže? Dostal jméno Ötzi, podle místa nálezu v Ötztalských Alpách. Mumie a její výbava, včetně měděné sekery, pazourkové dýky a oblečení, jsou dnes vystaveny v Jihotyrolském archeologickém muzeu v Bolzanu.

Ötzi zemřel na následky zranění šípem. Původní analýza DNA naznačila, že jeho předkové pocházeli ze severní Itálie, jenže později se ukázalo, že vzorek DNA byl nesprávnou manipulací znehodnocen současnou příměsí.

Ötziho genom proto předloni podrobně zmapovala nová analýza provedená v Institutu Maxe Plancka, jejíž výsledky byly publikovány ve vědeckém časopise Cell Genomics, který se zaměřuje na genetiku a genomiku, biochemii nebo molekulární biologii a další související obory.

Analýza prokázala, že velká část Ötziho genomu pocházela od pravěkých zemědělců, kteří přišli do Evropy z asijské části dnešního Turecka. Zbylých zhruba devět procent genomu Ötziho pochází od divokých evropských lovců.

Původně se odborníci domnívali, že příčinou jeho tmavé kůže a chybějících vlasů může být dlouhý pobyt těla v ledu. Vždyť také Ötzi zemřel před více než třemi tisíci lety. Jenže podle analýzy DNA měl i za života velmi tmavou pleť, tmavé oči a původně i černé vlasy. A protože se u něj prokázal genetický sklon k vypadávání vlasů, možná měl pleš už dlouho před smrtí.

Záhadní Etruskové, kteří vládli Apeninskému poloostrovu několik století před vznikem Římské říše, mluvili jazykem, jenž se zcela liší od všech jazyků jejich starověkých sousedů i dnešních Evropanů. Archeology a historiky proto odedávna zaměstnává otázka, odkud se tahle vyspělá civilizace vlastně vzala. Patřili k původním obyvatelům, nebo snad přišli s nějakými nájezdníky?

Odpověď přinesla analýza etruské DNA, jejíž výsledky publikoval vědecký časopis Science Advances. Vědci pro ni použili genom sedmdesáti jedinců etruského původu, vzorky přitom pocházely z dvanácti archeologických nalezišť. Analýza ukázala, že tito lidé se geneticky prakticky nelišili od svých sousedů. Byli potomky zemědělců z doby kamenné, ale i stepních národů.

Vědci v rámci studie porovnávali genom Etrusků i s pozdějšími nálezy a současnou evropskou populací. Ukázalo se přitom, že na Apeninský poloostrov neustále přicházeli lidé odjinud a splývali s původními populacemi.

Záhadu, proč tedy Etruskové mluvili zcela jiným jazykem, když se geneticky mísili zcela stejně jako populace v jejich okolí, si pak autoři studie vysvětlují jejich mimořádnou odolností vůči změnám. A připomínají podobnou situaci v baskickém regionu v Ibérii, kde také dodnes přetrvává neindoevropský jazyk. „Zpochybňuje to zjednodušující předpoklady, že geny se rovnají jazykům, a naznačuje složitější scénář,“ píšou.

Archeogenetika se nedávno také vyrovnala se zažitými představami o vikingských nájezdnících ze Skandinávie, kteří se vydávali na moře, aby drancovali okolní země. Rozsáhlá analýza DNA více než 400 vikingských koster z archeologických nalezišť v Evropě a Grónsku ukázala překvapivé výsledky.

Vikingové nepocházeli pouze ze Skandinávie a jejich společnost byla geneticky velice rozmanitá. Mnozí z nich měli hnědé nebo tmavé vlasy, nikoli blond nebo rezavé, jak se lidé obvykle domnívají. Vědci zároveň našli důkazy o genetických vlivech pocházejících z jižní Evropy i Asie. Předky, kteří nepocházeli ze Skandinávie, mělo mnoho vikingů, ať už žili ve Skandinávii, nebo mimo ni.

Analýza zároveň ukázala, že vikingové z oblasti dnešního Norska vyjížděli nejčastěji do Irska, Skotska, na Island a do Grónska, zatímco z dnešního Dánska směřovali obvykle do Anglie a ti z dnešního Švédska se vydávali na výpravy do pobaltských zemí.

Období vikingských nájezdů se obvykle datuje od počátku devátého století až do poloviny století jedenáctého. A jak mimo jiné ukázaly výsledky analýzy, počátkem vikingského období se těchto nájezdů účastnily celé rodiny. Z analýzy DNA pocházející z jednoho pohřbu na lodi v Estonsku totiž vyplynulo, že ve stejný den zemřeli čtyři vikingští bratři, a kromě nich všichni ostatní vykazovali značnou genetickou blízkost, takže pravděpodobně pocházeli z jedné vesnice.

Jak je vidět i na tomto projektu, díky archeogenetice se vědci nedozvídají informace jen o velkých populacích a jejich migracích, ale dokážou z analýzy DNA vyčíst informace také o menších skupinách, jako jsou vesnice, nebo dokonce rodiny.

Archeologové např. popsali DNA celé starověké rodiny, která žila před asi 5700 lety na britských ostrovech. V hrobě bylo pohřbeno 35 koster a 27 jich bylo blízkých genetických příbuzných.

Většina pohřbených přitom pocházela od čtyř žen, které měly děti se stejným mužem. V hrobě přitom bylo pohřbeno celkem pět generací tohoto rodu. Výzkum ukázal, že muži byli zpravidla pohřbíváni vedle svých otců a bratrů, zároveň však v hrobě chyběly dospělé dcery. Z toho vědci usuzují, že tehdejší společnost byla patrilineární a ženy se stávaly součástí rodiny svého muže.

Kromě toho vědci, kteří zkoumají lidské ostatky z Pompejí, poprvé dokázali přečíst kompletní genom jedné dvojice, kterou pohřbil sopečný popel, a „přečíst“ si její příběh: utéct se patrně nepokusili kvůli nemoci, kterou trpěl muž, a žena zřejmě zůstala s ním.

Zároveň jejich genetické analýzy zbořily mýtus o rodině, která zemřela v jednom z domů v objetí u paty schodiště a o níž průvodci při prohlídce této památky turistům vyprávějí už léta. Osoba považovaná archeology kvůli náramku za matku byl ve skutečnosti muž, který nebyl se dvěma dětmi geneticky příbuzný.

Aby se archeologové díky pozůstatkům archaické DNA dozvěděli skutečně kvalitní informace, které významně rozšíří jejich dosavadní poznatky z archeologických nálezů, je však potřeba, aby se obraceli na špičková pracoviště. Takových je jen několik málo na světě, protože provádějí velmi specializovaný výzkum, který je náročný na vybavení i finance.

Jak je výzkum archaické DNA náročná a specializovaná činnost, dokazuje mimo jiné i počet odborníků, kteří spolupracovali na analýze lebky Zlatý kůň. Bylo jich sedm, což je víc než českých vědců, kteří se věnují genetickému výzkumu minulých populací.