Maakte Neanderthaler of Homo sapiens die priem? Oude eiwitten vertellen het

Oude mensachtigen zijn nu ook te onderscheiden door de analyse van eiwitten in de fossiele beenderen. Dat is handig als het DNA verdwenen is.

Verzameling van onder meer priemen en hangers die in de Franse Grotte du Renne is gevonden. Foto PLOS One

Is een botsplinter van een Neanderthaler of een moderne mens? Veel mensenbotten zijn onherkenbaar vergruisd. En het DNA dat ooit in zulke botstukjes zat is vaak al lang geleden vergaan.

Met eiwitten zijn botfragmenten tóch te determineren. De Nederlandse moleculair antropoloog Frido Welker ontwikkelde een nieuwe techniek om met oude eiwitten botten van mensachtigen van elkaar te onderscheiden. Welker promoveerde donderdag aan de Universiteit Leiden. Hij voerde zijn onderzoek uit aan het Max-Planck-Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig.

Een DNA-sequentie is nog steeds de heilige graal voor een moleculair archeoloog. Een complete DNA-volgorde bevat de informatie voor álle duizenden eiwitten die een mensenlichaam kan maken. Veranderingen stapelen zich snel op in het DNA, waardoor het makkelijk is soorten of zelfs populaties uit elkaar te houden.

Maar DNA-moleculen hebben één belangrijk nadeel: ze zijn alles behalve stabiel. Alleen op koude, droge plekken blijft DNA goed bewaard.

Sommige eiwitten kunnen wél tegen een stootje. Ook na tienduizenden jaren blijft het taaie bot-eiwit collageen min of meer intact.

Collageen

Het menselijk lichaam maakt bijna dertig verschillende soorten collageen. Frido Welker zocht voor zijn promotie-onderzoek uit welke collagenen verschillen tussen moderne mensen en Neanderthalers. Met een massaspectrometer, waarmee het gewicht van een eiwit nauwkeurig bepaald kan worden, heeft Welker die verschillen gemeten.

Welker heeft de techniek onder meer gebruikt om licht te schijnen op een controversiële Steentijd-kwestie: wie maakte de werktuigen en sieraden van Châtelperronien? Het Châtelperronien is een verzameling van onder meer priemen en hangers die in de Franse Grotte du Renne is gevonden, ongeveer 42.000 jaar oud. Alleen moderne mensen maakten zulke complexe voorwerpen, was lang het idee, maar in de laag zijn louter tanden gevonden die anatomen toeschrijven aan Neanderthalers.

Welker en zijn collega’s hebben onderzocht of de menselijke resten in deze grottenlaag écht Neanderthalers waren. Ze isoleerden eiwitten uit 196 botsplinters, elk lichter dan twintig milligram. 28 daarvan bleken na eiwit-analyse van een mens, Neanderthaler of sapiens.

Gelukkig voor Welker zat tussen de eiwitten collageen dat kenmerkend is voor Neanderthalers. Het gaat om collageen dat door botvormende cellen van jonge kinderen wordt gemaakt. Dat sluit aan bij eerdere aanwijzingen dat de resten in Grotte du Renne van een zuigeling zijn. De moleculen zijn eenduidig: de makers van het Châtelperronien waren Neanderthalers, een paar van de laatsten die in Europa leefden voordat de soort zou uitsterven.