DNA uit oude botten geeft een nieuwe lens op het verleden

Archeologie

Van de Middeleeuwen tot de prehistorie. Veel komt in een ander licht te staan, nu DNA is te isoleren uit oude botten en tandsteen.

Een stukje bot wordt uitgeboord, om daarna uit het gruis DNA te winnen. Foto Frank Vinken

DNA is een fragiel molecuul. Zodra we sterven begint het te rafelen en scheuren. In de eerste uren na de dood knippen enzymen de DNA-strengen in steeds kleinere stukjes. In de weken en jaren daarna raakt DNA verder beschadigd: strengen breken, baseparen worden chemisch aangetast. Hoe langer we dood zijn, hoe meer genetische informatie verloren gaat.

Maar niet ál het DNA kwijnt weg. Genetici hebben de afgelopen jaren technieken ontwikkeld om de kleinste snippers DNA in oude botten te vinden, te zuiveren en uit te lezen. Begin dit jaar publiceerde de onderzoeksgroep van de Zweedse geneticus Svante Pääbo de complete DNA-volgorde van een Neanderthaler die 50.000 jaar geleden in Kroatië leefde. Dit neanderthaler-genoom is van dezelfde kwaliteit als DNA-volgordes die nu van levende mensen worden bepaald, met maar een halve gram verpulverd bot als bronmateriaal.

De aanzwellende stroom ancient DNA of archeologisch DNA ontketent een revolutie in het onderzoek naar het verre en minder verre verleden van de mens. Van de Middeleeuwen tot aan de prehistorie.

Nieuwste inzichten

Op een congres vlakbij Cambridge praatten archeologen en genetici elkaar anderhalve maand geleden bij over de nieuwste inzichten en laatste technieken. Er waren lezingen over manieren om het DNA van mondbacteriën terug te vinden in tandsteen. En over hoe je DNA kan terugvinden in de grond waar ooit Neanderthalers hebben gebivakkeerd.

„De ontwikkelingen in dit vakgebied gaan razendsnel”, zegt archeoloog Eveline Altena van het Leids Universitair Medisch Centrum. De techniek raakt ingeburgerd. „Bij veel opgravingen in Nederland is DNA-onderzoek nu standaard opgenomen in het onderzoeksvoorstel.”

„Echt spectaculair”, zegt archeoloog Quentin Bourgeois van Leiden University over de mogelijkheden van archeologisch DNA. Hij doet onderzoek naar de Enkelgrafcultuur die zich 5.000 jaar geleden over Europa verspreidde. DNA-onderzoek heeft de laatste jaren uitgewezen dat dit gepaard ging met massale migratie vanuit de Russische steppen. Bourgeois: „Alles wat ik geleerd heb in de collegebanken wordt nu door DNA-onderzoek in twijfel getrokken.”

Kindgraf

Archeologisch DNA geeft een nieuwe lens op het verleden. Soms geeft DNA-onderzoek directe informatie over de identiteit van mensen die lang geleden leefden: was dat skelet in dat kindgraf een jongen of een meisje? Andere keren geeft archeologisch DNA de doorslag in discussies waar archeologen en paleontologen onderling niet uit kwamen: hebben Neanderthalers en moderne mensen zich nu wel of niet onderling voortgeplant? (Jazeker, laat DNA zien).

In de beginjaren leek het er niet op dat archeologisch DNA tot een serieus vakgebied zou uitgroeien. De PCR-techniek, waarmee begin jaren 90 gericht stukjes DNA werden vermeerderd, bleek extreem gevoelig voor verontreinigingen. Genetici die dachten dat ze dino-DNA uit botten van miljoenen jaren oud hadden gevonden, bleken naar hun éigen DNA te kijken.

Daarna gingen ze witte pakken dragen en in ultraschone ruimtes werken. Zo lukte het beter om verontreinigingen te vermijden. De doorbraak kwam in 1997: Pääbo presenteerde in dat jaar een klein stukje DNA van een Neanderthaler. Het was de eerste DNA-sequentie van een uitgestorven mensachtige. En daarna ging het hard. Vooral dankzij nieuwe technieken om al het aanwezige DNA in één keer uit te lezen, in plaats van slechts een aantal stukjes tegelijk.

Rotsbeen

Inmiddels is ook duidelijk welk stukje bot na duizenden jaren de meeste kans heeft om DNA te bevatten: het rotsbeen, het stuk bot in de schedel waarin gehoorbeentjes huizen. Eilandjes in dit bot zijn de hardste stukjes van het menselijk skelet.

Niet iedereen is gelukkig met de DNA-revolutie. „Van DNA hebben we niets geleerd dat we niet al wisten van botten”, zei paleontoloog Erik Trinkaus vorig jaar tegen deze krant. Trinkaus pleitte al voor vermenging tussen Neanderthalers en moderne mensen vóór DNA-onderzoek dit bevestigde. „Intussen worden wel fossielen opgeofferd voor DNA-onderzoek.”

Maar archeologen en paleontologen die DNA-onderzoek categorisch afwijzen, zoals Trinkaus, zijn er steeds minder.

Archeoloog Bourgeois wil nog wel op een gevaar wijzen van DNA-onderzoek: „In het verleden is archeologie misbruikt om ideologisch aanspraak op bepaalde gebieden te maken, zoals de nazi’s die zichzelf als nazaten van de Germanen beschouwden. Bij onderzoek naar DNA bestaat hetzelfde risico.”

Bourgeois wijst op een artikel dat in The Guardian verscheen naar aanleiding van een studie naar het DNA van prehistorische boeren in Groot-Brittannië: ‘Hebben Nederlandse horden de Britten afgeslacht die Stonehenge bouwden?’. Bourgeois: „Als archeologen en genetici hebben wij de plicht om zulke ideologische interpretaties te bestrijden.”