Als je iets wilt weten over je voorouders van vandaag, je kunt een beetje speeksel naar een bedrijf sturen waar ze - tegen betaling - je DNA analyseren en je vertellen waar je vandaan komt. Voor wetenschappers die iets willen weten over oude volkeren, echter, de uitdaging is complexer.

Onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift PLOS EEN door een team van archeologen en microbiologen van Nevada's Desert Research Institute (DRI) en Southern Illinois University Carbondale (SIU) toont het gebruik van moderne onderzoeksmethoden om aanwijzingen te vinden over de genetische voorouders van indianen die de afgelopen duizend jaar in het zuidwesten van de woestijn woonden .

"We waren verrast door de consistentie waarmee we intact menselijk DNA konden herstellen van een veelvoorkomend type plantaardig artefact, " verklaarde co-hoofdonderzoeker Duane Moser, doctoraat, een universitair hoofddocent microbiologie bij DRI en directeur van het Environmental Microbiology Laboratory van DRI.

Tijdens het late Holoceen, die begon 12, 000 tot 11, 500 jaar geleden en gaat door tot in het heden, bewoners van de Mule Spring Rockshelter in de uitlopers van de Spring Mountains in het zuiden van Nevada verzamelden gewoonlijk agave- en yuccaplanten voor voedsel. De artisjokachtige harten en binnenbladeren van de planten werden geroosterd en vervolgens gekauwd om de zoete vlezige pulp te consumeren. Dit liet propjes vezelige vezels achter die 'quids' worden genoemd, ' die uitspuugde en achterliet.

Eind jaren zestig, onderzoekers van DRI en de Universiteit van Nevada, Las Vegas (UNLV) onder leiding van Richard Brooks, duizenden ponden teruggevonden in de schuilkelder. Een halve eeuw opgeslagen zonder enige aandacht voor DNA-behoud, een door DRI geleid onderzoeksteam besloot de quid-exemplaren opnieuw te onderzoeken als mogelijke opslagplaatsen voor oud DNA.

"De grove textuur van de quid is uitstekend geschikt voor het opvangen van huidcellen uit de mond, waardoor ze het equivalent zijn van het hedendaagse wanguitstrijkje, " legde Susan Edwards uit, een geassocieerd onderzoeksarcheoloog bij DRI en co-hoofdonderzoeker die eerst dacht aan het toepassen van DNA-extractietechnieken op de quid-monsters.

Het onderzoeksteam gebruikte laboratorium- en computerbronnen in het DRI's Southern Nevada Science Center in Las Vegas, en later bij SIU, om veranderingen in de mitochondriale DNA-sequenties te identificeren die worden gehandhaafd in voorouderlijk verwante populaties die haplogroepen worden genoemd. Deze haplogroepen kunnen dan worden vergeleken met inheemse Amerikaanse stammen en andere oude DNA-lijnen.

De studie toonde aan dat de exemplaren van de Mule Spring Rockshelter-quid in leeftijd varieerden van ongeveer 350 tot 980 jaar oud. Omdat Mule Spring Rockshelter op een kruispunt ligt tussen het zuidelijke Great Basin, de Mojave-woestijn, en de Zuidwest Pueblo-culturen, deze resultaten kunnen een betere tijdlijn bieden voor een belangrijke maar omstreden gebeurtenis in de menselijke geschiedenis die bekend staat als de Numic Spread.

De Numic-mensen van vandaag beweren dat ze hier altijd zijn geweest, een standpunt dat sommige wetenschappers gemakkelijk ondersteunen. Echter, enig bewijs suggereert dat numisch sprekende voorouders van hedendaagse inheemse volkeren zich ongeveer 500 tot 700 jaar geleden vanuit Zuid-Californië door het Great Basin verspreidden; een datumbereik dat overlapt met de huidige studie. Andere studies suggereren een veel eerdere aankomst.

Dit onderzoek markeert pas de tweede keer dat wetenschappers in staat zijn om menselijk DNA te sequensen uit plantaardige artefacten, voortbouwend op een benadering die is gebruikt door Steven LeBlanc van de Harvard University.

"Aangezien deze materialen ook radioactief zijn gedateerd, in essentie, ze bieden een in de tijd opgelost hotelregister voor deze unieke site over een periode van honderden jaren, ’ voegde Moser eraan toe.

Als een bijkomend voordeel van het gebruik van DNA van quid-monsters (in plaats van van meer traditionele bronnen zoals botten of tanden), het onderzoeksteam ontdekte dat ze in staat waren om de informatie te verkrijgen die ze nodig hadden met respect voor culturele gevoeligheden.

"Het duidelijke voordeel van deze genetische techniek, is dat het niet nodig is om menselijke resten te bemonsteren, " zei Scott Hamilton-Brehm, hoofdauteur van de studie en assistent-professor microbiologie bij SIU die zijn postdoctoraal onderzoek bij DRI voltooide.

In de toekomst, het team hoopt dit werk voort te zetten door zich te richten op extra geld uit de Mule Spring Rockshelter-collectie, met de mogelijkheid om bewijs te bevestigen van oudere data voor bewoning van de site, gesuggereerd door eerdere studies van meer traditionele culturele artefacten. Er zijn plannen in de maak om soortgelijke studies uit te voeren op quids van andere Great Basin-sites om aanvullende informatie te verzamelen over de bewegingen van oude volkeren en om krachtigere analytische benaderingen te gebruiken om een ​​grotere dekking van de DNA-sequentie te verkrijgen dan werd verkregen door deze pilotstudie.

"We kijken ernaar uit om meer te leren over de aanwezigheid van indianen in het Great Basin en Southwest-gebied, en hoe de gegevens zich in de loop van de tijd verhouden, " voegde Lidia Hristova toe, een afgestudeerde van het UNLV Anthropology Program die veel van de hands-on DNA-extractie uit de monsters uitvoerde terwijl hij werkte als een niet-gegradueerde onderzoeksassistent bij DRI en studeerde aan UNLV.