Ещё с первой половины прошлого века самым древним достоверным археологическим свидетельством пребывания человека на территориях обеих Америк считаются обломки наконечников копий и стрел культуры Кловис, обнаруженные в 1930-х году близ одноимённого городка в американском штате Нью-Мексико. Их возраст составляет около 13 200–12 900 лет.
В 70-х годах прошлого века на юге Чили, в нагорье Монте-Верде, были обнаружены еще более древние артефакты культуры, мало похожей на Кловис, что поставило под сомнение ее первенство на континенте и косвенно указывало на более раннее освоение Америк: возраст этих останков оценивается в 13 800–14 000 лет. Если следовать общепринятой версии, что до прибытия в Южную Америку индейцам пришлось преодолеть Берингийский мост и пройти по северной территории, то возраст древнейших останков на континенте должен быть ещё больше.
Более того, ряд недавних генетических исследований показал ещё более раннюю дату перехода людей через Берингийский мост и их расселения по территории континентов. Тем не менее материальных свидетельств, которые могли бы подтвердить этот сценарий, до сих пор не было.
В одном из ближайших номеров Science будет опубликована работа международного коллектива ученых во главе с американским археологом Дэннисом Дженкинсом, которым удалось найти такие свидетельства и отодвинуть дату древнейших поселений человека на американской земле более чем на тысячу лет назад. Ознакомиться с этой информацией в интернете можно уже сейчас.
Свидетельствами оказались экскременты древних переселенцев, оставленные в одной из пещер массива Пейсли в штате Орегон на северо-западе США.
Высушенные и затвердевшие испражнения древних людей, называющиеся по научному копролитами, позволили ученым получить генетический материал, имеющий возраст 14–14,3 тысяч лет. Помимо датировки анализ ДНК позволил установить и родословную древнейших обитателей американского континента.
уже не в первый раз становятся объектом внимания археологов. В далеких тридцатых годах прошлого века другой ученый Орегонского университета, Лютер Крессманн, умерший в 1994 году находил в них свидетельства присутствия человека. К сожалению, его доводы и аргументацию научное сообщество не восприняло в серьез ввиду скудности находок. В основном находки Крессмана сводились к большим костям животных, которые он ассоциировал с деятельностью человека. Это были кости вымерших ныне бизонов, лошадей и других животных. Понадобилось 70 лет развития новых аналитических методов, чтобы доказать правоту его почившего коллеги и соотечественника.
Для более точного определения возраста находок ученые применили метод радиоуглеродной датировки, что и позволило выявить их раннее происхождение, на тысячу с лишним лет опережающее культуру Кловис. Четырнадцать копролитов, вытащенных учеными со дна одной из пещер, уже на месте раскопок показались ученым морфологически — на основании размера, формы, цвета и содержания — сильно напоминающими человеческие. Характерный запах экскрементов у окаменелостей отсутствует.
Анализ генетического материала этих образцов дал положительный результат на наличие митохондриальных ДНК (мтДНК) человека для шести из 14 образцов.
То, что остальные восемь копролитов не показали наличия человеческих ДНК, не очень огорчило ученых: можно было ожидать, что за 14 тысяч лет под воздействием внешних факторов биологические молекулы сильно деградируют и станут совершенно не пригодными для анализа.
Митохондрия - органоид цитоплазмы животных и растительных клеток в виде нитевидных или гранулярных образований. Состоит из белка, липидов, РНК и ДНК. Основная функция митохондрии - выработка энергии. Митохондрии играют ключевую роль в окислительном фосфорилировании, аэробном метаболизме глюкозы и жирных кислот, сигнальном пути кальция и апоптозе клеток. Митохондрии наследуются по материнской линии и содержат в себе митохондриальную ДНК (мтДНК), состоящую у человека из 16568 пар оснований. Такая короткая нуклеотидная последовательность мтДНК кодирует лишь незначительную часть всех белков и РНК, содержащихся в митохондрии.
Ранее считалось, что митохондрии были приобретены предшественниками эукариот в процессе эволюции (под митохондриями подразумевали предков прокариот - организмов, не обладающих, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром. Генетический материал в виде кольцевой цепи ДНК лежит у них свободно в нуклеоиде и не образует настоящих хромосом.). Однако факт кодирования большинства митохондриальных белков и РНК генами ядерной ДНК поставило это предположение под сомнение.
Мутации в ДНК митохондрий возникают чаще и легче, чем в ДНК ядра клетки, потому что в митохондриях нет механизма исправления мутаций, который есть в ядре: они не защищены гистонами - белками с щелочными свойствами, которые входят в ядра клеток эукариот в состав комплексов с ДНК (хроматин, нуклеосомы). Гистоны участвуют в поддержании и изменении структуры хромосом на разных стадиях клеточного цикла, в регуляции активности генов.
Однако впоследствии ученым пришлось проделать немало работы для того, чтобы подтвердить древнее происхождение найденных ДНК. Дело в том, что образцы копролитов были получены учеными в далеко не стерильных условиях и мтДНК могли быть занесены в них самими сотрудниками экспедиции.
Для исключения подобной возможности ученые сравнили генетический материал копролитов с данными о мтДНК 55 сотрудников экспедиции и 12 сотрудников лабораторий, в которых производились исследования. Кроме того, анализ ДНК проводился несколькими независимыми научными группами не только в США, но и в Дании, Швеции и Германии.
В выделенных мтДНК учеными были обнаружены наборы однонуклеотидных полиморфизмов, отвечающие двум наиболее распространенным гаплоидным группам коренных американцев — А2 и В2, которые не встречались ни у одного из участников экспедиции. Еще одним подтверждением тому, что копролиты действительно имеют человеческое происхождение, служил независимый анализ белкового содержания четырех самых старых образцов.
Ученые не поленились также проверить гипотезу вмывания ДНК из более молодых образцов копролитов и переноса её в старые. Вообще говоря, стратиграфические данные показали, что пещеры Пейсли после схода ледников и осушения оставались относительно сухими и не содержали количеств воды, необходимых для вымывания и переноса ДНК между стратиграфическими слоями отложений, однако для строгости работы анализ этой вероятности провести все же пришлось.
Для этого ученые исследовали несколько копролитов, находившихся в непосредственном контакте с остатками экскрементов земляных крыс, в изобилии встречавшихся в пещере. Как оказалось, ни один из человеческих копролитов не загрязнен крысиными ДНК. И, хотя некоторые образцы костей, явно человеку не принадлежавших, дали положительный результат на человеческие ДНК, ученые быстро установили источник генетических данных из круга людей, вовлеченных в экспедицию.
Кроме человеческих ДНК ученые обнаружили в закостенелых человеческих экскрементах генетический материал животных, вероятно, послуживших людям обедом. Среди них следы митохондиральной ДНК из отряда псовых — лис, койотов, волков или даже домашних собак. Впрочем, это вовсе не означает, что люди употребляли в пищу собак или что собаки были одомашнены уже к этому времени. Вполне возможно, что все эти животные, обитавшие в пещере вместе с людьми или уже после их ухода, попросту пометили территорию, а за одно и фекалии людей.
Генетический анализ современных коренных американцев показал, что гаплоидные группы А2 и В2 появились в геноме индейцев примерно 14±2 и 16,5±3 тысяч лет назад соответственно.
Потому копролиты, обнаруженные учеными в пещерах Пейсли, могут принадлежать одним из первых представителей этих гаплоидных групп.
доисторическая культура аборигенов Северной Америки, первым свидетельствам которой около 13 тысяч лет (11 тысяч радиоуглеродных лет). Её начало связывают с концом последнего ледникового периода. Название она получила благодаря немногочисленным артефактам, найденным рядом с Кловисом, Нью-Мехико, в 1936 и 1937 годах, хотя местные жители сообщали о находках еще в 20-х годах.
Позже стоянки этой культуры были найдены во многих участках США и Мексики. Длительное время эту культуру считали прародителем всех американских аборигенов, но позже были получены доказательства того, что она сама произошла от других колонизаторов Нового Света.
Основным занятием была охота и собирательство, это подтверждается находками на стоянках костей мамонтов, бизонов, мастодонтов и других млекопитающих. Всего известно более 125 видов растений и животных, используемых людьми Кловис.
Исчезновение культуры связывают с похолоданием времен молодого дриаса.
Впрочем, как признают участники работы, они вообще мало на что указывают, так что, отметились ли в пещере предки отцов-основателей этой культуры, или это были предки переселенцев, направляющихся в Монте-Верде, или это была некоторая самостоятельная община, сказать на данный момент сложно.
