részlet

A fordítás alapjául szolgáló kiadás:
Johannes Krause – Thomas Trappe: Die Reise unserer Gene. Eine Geschichte über uns und unsere Vorfahren
Propyläen, Berlin, 2019

Fordította Malyáta Eszter
A fordítást szakmai szempontból ellenőrizte dr. Szécsényi-Nagy Anna

Copyright © 2019 Ullstein Buchverlage GmbH, Berlin
Hungarian translation © 2022 Malyáta Eszter
Magyar kiadás © 2023 Park Kiadó, Budapest
A Park Kiadó a Libri Könyvkiadó Kft. imprintje
Térképek © Peter Palm, Berlin/Germany
Borítóterv © Somogyi Péter

ISBN 978 963 355 859 1

Felelős kiadó Tönkő Vera
Felelős szerkesztő Szala Boglárka
Szerkesztette Szalay Marianne
A szöveget gondozta Losoncz-Kelemen Emese és Torma Lászlóné
Műszaki szerkesztő Rochlitz Vera

Elektronikus változat:
eKönyv Magyarország Kft.
www.ekonyv.hu
Készítette Ambrose Montanus

Előszó

A pandémiát követően már semmi sem lesz ugyanolyan, mint korábban volt. Viharként söpört végig ez az eddig ismeretlen betegség Európán, és ahol igazán erősen tombolt, ott évszázadok alatt kialakult stabil társadalmi rendszereket alakított át teljesen. Hogy milyen durva ereje lehet a kórokozóknak, arról az emberiség először 4800 évvel ezelőtt szerzett tapasztalatot. A járvány keleten kezdődött, és vélhetően felelős azért, hogy az Európában élő emberek genetikai összetétele szinte teljes mértékben átalakult – azaz a kelet-európaiak meghódították Európát, és végül elhozták a bronzkort. Alighanem a pestis volt az első járvány, ami a kőkorszak végén először elérte Európát, majd a történelem során újra és újra visszatérve szörnyű pusztításokat végzett. Az emberek már a középkorban is beutazási korlátozással, karanténnal és a kereskedelmi kapcsolatok leállításával próbálták megfékezni a betegséget, melynek okát nem ismerték, de terjedését közvetlenül megfigyelhették. Így például Velencében, az akkori kereskedelmi központban, a kereskedelmi kapcsolatok erősen meggyengültek. Annyi ember halt meg az utcákon, hogy csak a tömegsírok jelentettek megoldást. Olyan helyzetek voltak ezek, amikről még nem is olyan régen azt gondoltuk, soha nem ismétlődnek meg. Aztán 2020 márciusában megdöbbentő képek járták be a világot: katonai teherautók Bergamóban a koronavírus-fertőzésben elhunytak holttestét szállítják a krematóriumokba.

Majd 5000 év kellett ahhoz, hogy egyáltalán tudomást szerezzünk az újkőkori pestisről. Forradalmian új technológiákkal felvértezve ősi csontokat őröltünk porrá, és az így talált DNS-ből szemezgettük ki azokat a történeteket, amelyeket ebben a könyvben megosztunk olvasóinkkal. Az archeogenetika (vagy régészeti genetika) fiatal tudományága az orvostudományban kifejlesztett módszereket alkalmazva próbálja megfejteni a régi, esetenként akár több százezer éves genetikai anyagot. A tudományág még gyerekcipőben jár, de segítségével máris mérhetetlenül sok új ismerettel gazdagodtunk. A távoli múltból származó emberi csontokból nemcsak az elhunytak genetikai profiljára deríthetünk fényt, hanem arra is, hogyan terjedt el Európában a genetikai állományuk, vagyis mikor és honnan érkeztek ide elődeink. És most már a több száz vagy több ezer éves csontleletekből származó fogakban található megszáradt vérből is ki tudjuk vonni a halálos betegségek – nem csak a pestis – baktériumait. Ezeknek az archeogenetikai módszereknek köszönhetően Európa történelme és kórtörténete teljesen újraíródott. És kiderült, hogy a világot jelenleg, a múltban és valószínűleg az elkövetkező években is foglalkoztató két nagy probléma – a halálos járványok és a folytonos migrációs mozgások – állandóan jelen voltak az emberiség történelmében.

Amikor ez a könyv 2019 februárjában megjelent, a németországi politikai vitákat még a 2015-ös „menekültválság” uralta. Az olvasók és a sajtó figyelme elsősorban azokra a szövegrészekre irányult, amelyek a világ számtalan migrációs mozgásának archeogenetikai bizonyítékaival és mindannyiunk őseinek állandó genetikai cseréjével foglalkoztak. Most, egy évvel később, mindez már távolinak tűnik, mivel az egész földkerekség szembesült a SARS-CoV-2 nevű vírus könyörtelen erejével. És még ha szóba sem jöhet, hogy összehasonlítsuk a jóval halálosabb pestist az új típusú koronavírussal, igenis húzható párhuzam: a láthatatlan kórokozók mindig is képesek voltak arra, hogy egész társadalmakat juttassanak egyik napról a másikra a sebezhetetlenség érzésétől a bénító tehetetlenségig. Senki sem képes még megbecsülni, hogy a jelenlegi járvány milyen következményekkel jár a jövő Európájára nézve. Könyvünk segítségével azonban megmutathatjuk, mit is jelentettek az ilyen események őseink számára. Vakmerőség lenne ezekből az adatokból a jelenre nézve politikai következtetéseket levonni, ez az archeogenetikának nem is feladata. De segíthetünk eligazodni. Hogy Európát annak lássuk, aminek minden kétséget kizáróan látnunk kell: egy évezredeken átívelő haladástörténetnek, amely a migráció és az emberek mobilitása nélkül nem lett volna lehetséges, egy olyan kontinensnek, amelynek mindig sikerült a katasztrofális járványokból megerősödve kikerülnie. Nem titok, hogy legalábbis ezen a ponton abban kell reménykednünk, hogy a történelem megismétli önmagát.

Könyvünk ötlete a 2015-ös menekülthullám fénytörésében született. Az azóta zajló társadalmi vitákban konstruktív szerepet játszhat az archeogenetika – egyenesen ostobaság lenne veszni hagyni ezt a tudást a csontporban. A következő lapokon sorra vesszük azokat a nagy migrációs hullámokat, amelyek ősidők óta formálták Európát, és azokat is, amelyek innen indultak, és megalapozták a nyugati világot. Foglalkozunk többek között az örök balkáni útvonallal, és elemezzük a népvándorlásokkal emberemlékezet óta együtt járó konfliktusokat. Meg fogjuk magyarázni, miért voltak sötét bőrűek az első európaiak. És azt is, miért van az, hogy bár a genomelemzések segítségével egyes európaiakat el tudunk helyezni a térképen, népek vagy pláne nemzetiségek mégsem határolhatók be genetikailag. Felvázoljuk az európai ember genetikai útjának kezdőpontját jelentő jégkorszaktól napjainkig húzódó ívet, amikor is a határán állunk annak, hogy a saját kezünkbe vegyük az evolúciónkat. Könyvünkben nemcsak a politikai ellentmondásokra akarunk rávilágítani, hanem szeretnénk – elsőként – összefoglalni az Európa történetével kapcsolatos archeogenetikai ismereteket is.

Fekete-fehér gondolkodásra nem alkalmasak az új ismeretek. Kétség sem fér hozzá, hogy a bevándorlók meghatározták Európát, és a bevándorlással együtt járó változások tagadhatatlanul rengeteg szenvedést okoztak, például a vadászó-gyűjtögető embereknek, akiket kiszorítottak az anatóliai földművesek. És hát igen, a migrációk története mindig is egy volt a halálos betegségek történetével. Tudatában vagyunk annak, hogy könyvünk egyaránt érvekkel szolgál azoknak, akik nyitottak a migrációval szemben, és azoknak is, akik szigorú határt akarnak szabni a bevándorlásnak. De nagyon bízunk abban, hogy a könyv elolvasása után senki sem fogja vitatni, hogy a mobilitás az ember természetében lakozik. A szerzők természetesen a leginkább annak örülnének, ha az olvasók az ő álláspontjuk felé közelednének, amely szerint az évezredek óta bevált globális társadalom a jövőben is a haladás kulcsát fogja jelenteni. Az, amit a világban most megélünk, mintegy górcső alá téve mutatja meg, mennyire kétélű az emberi mobilitás. Egyrészt, ennek hiányában a Covid-19 valószínűleg soha nem terjed el. Másrészt, a csak néhány hete tartó széles körű megszorítások társadalmi megrázkódtatásokat és gazdasági visszaesést okoztak, amiknek a hatása világszerte – Olaszországról nem is beszélve – még évek múltán is nyomot hagy a mindennapjainkon.

A könyv két szerző munkája. Egyikük Johannes Krause, aki a következő fejezettől átveszi az egyes szám első személyű narrátor szerepét. Az archeogenetika területének világszerte egyik legelismertebb szakértője (ezek a szerénység okán a másik szerző szavai), a lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet egyik igazgatója. Thomas Trappénak társszerzőként nem csupán az a feladat jutott, hogy Krause gazdag tudását áttekinthető történetté gyúrja, hanem hogy azt kortárs keretbe, az aktuális politikai viták közegébe ágyazza. Trappe újságíróként az elmúlt években többször is együtt dolgozott Krauséval, ezenkívül foglalkozott a nacionalizmus és a napjainkban tovább élő „völkisch” (népnemzeti) eszme témájával is. A két szerző gyakori beszélgetései során született meg a gondolat, hogy közös könyvbe foglalják a tudomány és a napi aktualitású diskurzus kérdéseit.

Kezdjük azzal, hogy gyorsan végigvesszük az archeogenetika kiskátéját. Azután tüzetesen megvizsgálunk egy ujjcsontot, amely döntő módon meghatározta Krause tudományos pályafutását. A megtalált ujjperc óriási meglepetést okozva egy újfajta emberrel ismertetett meg minket – és közvetett módon a korai európaiak Neander-völgyiekkel való rokonságáról tanúskodott.

Johannes Krause és Thomas Trappe

2020 júniusa

1. fejezet Csontmunka

Egy szibériai ujjperc elvezet az új ősemberhez. Genetikusok aranyásólázban, csodamasinákkal. Ádám és Éva nem éltek együtt. A Neander-völgyi tévedés volt. A Jurassic Park mindenkit megbolondít. Hát igen: mindannyian Nagy Károly rokonai vagyunk.

Csontdarab az íróasztalon

Az ujjperc, amely 2009 egyik téli reggelén az íróasztalomon feküdt, pusztán egy valaha volt ujj szánalmas darabkája volt. A köröm hiányzott róla, a bőr nyilvánvalóan szintén, tulajdonképpen csak egy felső ujjcsont hegye volt, nem nagyobb egy meggymagnál. Egy öt-hét éves kislányé volt, mint később kiderült. Szokványos, vattával bélelt borítékban lapult, a csomag jó messziről jött: Novoszibirszkből. Nem feltétlenül derít mindenkit jókedvre, ha mielőtt még felhörpintené a reggeli kávéját, egy Oroszországból érkezett levágott testrészt talál az íróasztalán. Én boldog lettem tőle.

Majdnem egy évtizeddel korábban, 2000-ben Bill Clinton amerikai elnök sajtótájékoztatót tartott a Fehér Házban, ahol bejelentette: tízéves megfeszített munka és a Humán Genom Projektre költött több milliárd dolláros beruházás eredményeképpen elkészült az emberi genom dekódolása. Hirtelen mindenütt a DNS lett a fő beszédtéma, a Frankfurter Allgemeine Zeitung szabaddá tette a tárcarovatát, hogy odanyomtassa az emberi genom szekvenciáit – a DNS-t alkotó A, T, C és G bázisok végtelen sorát. Sokak számára ekkor vált egy csapásra világossá, milyen óriási jelentőségre fog szert tenni a jövőben a genetika. Legalábbis azt vártuk, hogy úgy fogunk olvasni az ember DNS-ében, mint egy építészeti tervrajzban.

2009-re már sokkal-sokkal közelebb került a tudomány ehhez a célhoz. Ekkoriban posztdoktori kutatóként a lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézetben dolgoztam, amely a képletes MPI-EVA rövidítést viselte. Az intézet már akkor a világ vezető kutatóhelye volt azon tudósok számára, akik a régi csontokból származó DNS csúcshatékonyságú technikával történő szekvenálásával szerettek volna foglalkozni. Mindezt megelőzte a genetikai kutatás évtizedeken át tartó fáradozása, amely lehetővé tette, hogy az íróasztalomon fekvő ujjcsont segítségével némileg átírjuk az emberiség keletkezésének történetét. A Szibériából származó lelet esetében ugyanis egy olyan kislány 70 ezer éves maradványairól volt szó, aki egy addig ismeretlen ősemberformához tartozott. Mindezt pár milligrammnyi csontporból tudtuk meg – egy rendkívül összetett szekvenálógép segítségével. Néhány évvel korábban technikailag még elképzelhetetlen lett volna, hogy egy parányi ujjpercből megállapítsuk, kié lehetett. De nem csak ezt árulta el a csontszilánk. Megtudtuk belőle azt is, mi a közös a kislányban és bennünk – és miben különbözött tőlünk.

Napi egybillió

A DNS mint az élet tervrajza már több mint száz éve ismert. James Watson és Francis Crick 1953-ban fedezték fel – Rosalind Franklin korábbi munkáira támaszkodva – a DNS szerkezetét, amiért kilenc évvel később meg is kapták az orvostudományi Nobel-díjat (Franklin addigra már elhunyt, mindössze 37 évet élt). Az orvostudomány volt az, ami azóta is ösztönzi a DNS-kutatást, és végül elindította a Humán Genom Projektet.

A DNS dekódolásában, azaz abban, hogy olvasni tudjuk, mérföldkövet jelentett a nyolcvanas években a polimeráz-láncreakció (PCR) kifejlesztése.1 Ez az eljárás adja a mai szekvenálógépek egyik alapját, ami aztán a DNS-molekulán belüli bázisok sorrendjét leolvassa. Az ezredforduló óta rohamos fejlődésen mentek keresztül a szekvenálógépek. Aki emlékszik a régi Commodore 64-es számítógépére, és ma okostelefont használ, el tudja képzelni, milyen villámsebességgel fejlődött a technika a genetikában is.

Íme, néhány számadat, hogy lássuk, milyen dimenziókban mozgunk, amikor a DNS dekódolásáról beszélünk: az emberi genom 3,3 milliárd bázisból áll.2 Ahhoz, hogy dekódoljuk egy ember genetikai információját, 2003-ban, amikor lezárult a Humán Genom Projekt, még több mint tíz évre volt szükség.3 Ma a laborunkban egybillió bázispárral végzünk egyetlen nap alatt. A gépek teljesítménye az elmúlt tizenkét évben százmilliószorosára nőtt, így ma már egyetlen szekvenálógépen naponta, bármily hihetetlen is, de 300 emberi genomot vagyunk képesek dekódolni. Nagyon valószínűnek látszik, hogy tíz éven belül világszerte több millió ember genomját fogják megfejteni. Tegyük hozzá, hogy eddig szinte mindig alábecsültük a jövőbeli fejlődés mértékét. Egyre gyorsabban és olcsóbban tudjuk kiértékelni a DNS-szekvenciákat, és ezzel mindenki számára elérhetővé válik az eljárás. Manapság már egy genomvizsgálat kevesebb pénzbe kerül, mint egy nagy vérkép – könnyen elképzelhető, hogy hamarosan rutineljárássá válik a fiatal szülők körében, hogy megvizsgáltassák az újszülöttjük genomját. A DNS-szekvenálás eddig nem sejtett lehetőségeket rejt magában, például bizonyos betegségeknél a genetikai diszpozíciók korai felismerésének vonatkozásában. A lehetőségek tárháza a jövőben egyre bővül.4

Míg az orvostudomány a ma élő emberek genomjának megfejtésével foglalkozik, hogy jobban megértse a betegségeket, és ennek alapján új terápiákat és gyógyszereket tudjon kifejleszteni, az archeogenetikusok a humángenetikában kifejlesztett technikákat arra használják, hogy régészeti leleteket – régi csontokat, fogakat vagy éppen talajpróbákat – elemezzenek, és a bennük fellelt DNS segítségével a rég meghalt emberek eredetére vonatkozó következtetéseket vonjanak le. Mindez egészen új távlatokat nyit a régészet számára. A korábbiaktól eltérően a tudományág immár nem kényszerül pusztán elméletekre és értelmezésekre hagyatkozni, hanem például soha nem látott pontossággal képes genetikai analízisek alapján végigkövetni emberek vándorlását. Az ősi DNS megfejtésének jelentősége a régészet számára egy másik technológiai forradalommal vethető össze, amely a múlt század ötvenes éveire nyúlik vissza. A régészeti leletek kormeghatározását ekkoriban a radiokarbon-módszer feltalálása helyezte teljesen új alapokra. Először sikerült, ha nem is évre pontosan, de megbízhatóan meghatározni az emberi maradványok korát.5 Az archeogenetika immár azt is lehetővé teszi, hogy csontváztöredékekben olvassunk, és azokban olyan összefüggésekre bukkanjunk, amelyekről még a csontok hajdani tulajdonosai sem tudtak. Az emberi maradványok, amelyek némelyike több tízezer éven át rejtőzött a földben, így válhatnak a múlt értékes hírnökeivé. Írva áll bennük elődeink története, amelyről e könyv lapjain – némelyikről most először – mesélni szeretnék.

Johannes Krause DNS-mintát vesz a névadó Neander-völgyből származó Neander-völgyi felkarcsontjából

A DNS-elemzés során a legfőbb veszélyforrás a kontamináció. A szennyeződés elkerülése érdekében a csontpróbákat védőöltözetben és tiszta, szűrt levegőjű, pozitív légnyomású laborterekben végzik el

Fejlődés mutációkon keresztül

Az archeogenetika ifjú tudományága segítségünkre lehet abban, hogy új válaszokat találjunk az emberiség történetének legrégibb és legalapvetőbb kérdéseire: Mi tesz bennünket emberré? Honnan jövünk? És hogyan váltunk azzá, akik ma vagyunk?

A szakma egyik legfontosabb úttörője Svante Pääbo, aki 1999 óta a lipcsei MPI-EVA főigazgatója. Az eredetileg orvos végzettségű Pääbo 1984-ben a svédországi Uppsala egyetemén doktori képzése idején – nagyrészt titokban, éjjelente a laboratóriumban dolgozva – DNS-t nyert ki egy egyiptomi múmiából. Egy nagyszerű karrier vette ezzel kezdetét. 2003-ban Pääbo engem, végzős egyetemi hallgatóként maga mellé vett a lipcsei kutatóintézetbe. Amikor két évvel később arra került a sor, hogy témát találjak a doktori disszertációmhoz, azt javasolta, lássak neki kutatótársaival a Neander-völgyi genomjának dekódolásához. Ha jobban belegondolunk, ez teljes őrültség volt: a technika akkori állása szerint egy ilyen vállalkozás évtizedeket vett volna igénybe, ráadásul több tucat kilogrammnyi értékes Neander-völgyi csontot kellett volna felőrölni hozzá. Ám én bíztam Pääbóban és abban, hogy képes reálisan felmérni a projekt megvalósíthatóságát. Igent mondtam. És a döntésem helyesnek bizonyult. A szekvenálási technika lélegzetelállítóan gyors fejlődésének köszönhetően három év alatt elkészültünk a munkával, ráadásul lényegesen kevesebb csontmunkával.

Az Altaj hegységből származó ujjdarabka is ebben az időszakban kötött ki nálam. Az ilyen csontokat az archeogenetika adathordozóinak tekinthetjük, számos következtetés vonható le belőlük. Vajon a csont egykori tulajdonosa, az adott ősember a közvetlen elődeink közé tartozott, vagy valamikor kihalt ez a vonal? Mennyiben különbözik a genetikai öröksége a miénktől? Az ősemberek genomjai sablonként szolgálnak, erre helyezzük rá a mi mai DNS-ünket. Tudósként azok a helyek érdekesek a számunkra, ahol a sablonhoz képest eltérést tapasztalunk. Ezek ugyanis azok a pozíciók, ahol megváltozott, mutálódott a DNS-ünk. Még ha a szónak van is némi negatív felhangja, a mutáció az evolúció motorja, és az oka annak, hogy az ember és a csimpánz ma az állatkertben a ketrec két különböző oldaláról nézi egymást. Az archeogenetika számára a mutációk az emberiség történetének mérföldkövei.

Mialatt ezt a fejezetet olvassuk, a testünk több millió sejtjében a DNS kémiai változásokon megy keresztül, mivel folyamatosan lebomlik, és meg kell újulnia – a bőrünkön, a beleinkben, mindenhol. Ha közben hiba csúszik a folyamatba, azt nevezzük mutációnak. Mutáció sokszor történik, ami a sejtmegújulás gyakoriságát tekintve nem meglepő. A szervezet általában azonnal kijavítja a mutációkat, de ez nem mindig jár eredménnyel. Amennyiben a mutáció az ember ivarsejtjeiben lép fel, azaz a spermiumokban és a petesejtekben, akkor örökletes hajlamként továbbadódik a következő nemzedéknek. Ilyenkor egy saját védelmi funkció lép működésbe: a súlyos betegséget okozó mutációval rendelkező ivarsejtek többnyire elpusztulnak. A kisebb mutációknál ellenben nem szükségszerű, hogy ez megtörténjen. Adott esetben így egy genetikai módosulás továbböröklődhet.6

A több utódot eredményező genetikai módosulások gyorsabban terjednek el a populációkban, mivel gyakrabban adódnak tovább. Az, hogy az ember például kevésbé szőrös, mint távoli rokona, az emberszabású majom, minden bizonnyal több mutáció következménye – szőr helyett az embernél verejtékmirigyek alakultak ki. Az új hűtésrendszerrel a gyér szőrzetű ősember kitartóbban tudott gyalogolni, jobban tudott vadászni és menekülni, következésképpen tovább élt, és több esélye nyílt a szaporodásra. Azok az ősemberek viszont, akik dúsabb szőrzetet okozó öröklött hajlammal rendelkeztek, hátrányba kerültek és kihaltak. A mutációk többsége ugyanakkor nem célirányos, nem vezet sehova. Vagy egyáltalán semmilyen hatással nincs a szervezetre, vagy károsan hat, és ilyenkor negatív szelekcióra kerül sor, azaz kiszelektálódik. A ritka kivételek viszont, amikor a genetikai változások az életben maradás és a szaporodás szempontjából hasznosnak bizonyulnak, pozitívan szelektálódnak. Az ilyen mutációk elterjednek, és hosszú távon támogatják a fejlődést. Az evolúció ily módon a véletleneknek a folyamatos gyakorlati tesztelés feltételei között érvényesülő összjátéka.

Üdvözlet az ősembertől

A régi csontokból kinyert örökítőanyagra vetett pillantás az archeogenetikusok számára felér egy időutazással: több tízezer évvel ezelőtt élt őseink DNS-éből megtudhatjuk, mely mutációk maradtak fenn azóta a ma élő emberekben, és mely tulajdonságok vesztek el. Tudásunk ilyesféle gyarapodásában reménykedtünk, amikor elemezni kezdtük az Oroszországból érkezett ujjcsontot.

A 70 ezer éves csontra Anatolij Gyerevjanko, az egyik legnevesebb orosz régész bukkant rá a Gyenyiszova-barlangban, vagyis közel 700 méter magasan az Altaj hegységben. A hegység Moszkvától több mint 3500 kilométerre keletre fekszik, a Kínával, Kazahsztánnal és Mongóliával közös orosz határon, azaz Ázsia közepén. A Gyenyiszova-barlang nem csupán kedvelt kirándulóhely, de évek óta a tudósok kincsesbányája is, akik rendszeresen találnak itt kőkorszakból származó csontokat és mindenféle, kézzel készült tárgyakat. Nagy szerencse, hogy az Altajban olyan szibériai időjárási viszonyok uralkodnak, amilyet csak képzelni lehet, mivel a hideg különösen jól konzerválja a leleteket. Mióta Svante Pääbóval és néhány munkatársával 2010 elején ott jártunk, hogy találkozzunk Gyerevjankóval, tudom, hogy mínusz 42 fokban jégkristályok nőnek az ember bőrén.

A szibériai Altaj hegységben található Gyenyiszova-barlang, ahol rábukkantak a gyenyiszovai lány ujjcsontjára. A barlangban korai modern emberek és Neander-völgyiek is éltek

A lipcsei laboratóriumban elvégeztük az altaji ujjcsonton a számtalanszor begyakorolt eljárást: kis lyukat fúrunk a csontba, az így nyert csontpor egy speciális folyadékba kerül, amelyben végül kioldódik belőle a DNS-molekula. Túl sok kísérletet ebben az esetben nem tudtunk végezni, mivel csak tíz milligramm csontport sikerült kinyernünk. Ez egy kenyérmorzsa méretének felel meg. Azt feltételeztük, hogy egy szokványos, modern embertől, esetleg egy Neander-völgyitől származó csonttal van dolgunk. Váratlanul azonban olyan eredményeket dobott ki a szekvenálógép, amelyekkel először nem tudtam mit kezdeni. A DNS sem a modern ember, sem a Neander-völgyi DNS-ével nem egyezett. Sietve összetrombitáltam a csapatot, hogy eléjük tárjam a rejtélyes eredményeket. Hol hibáztam? – faggattam őket. Közösen végigmentünk egyenként az adatokon, újra meg újra. Végül világossá vált, hogy nem tévedtem. Amikor később felhívtam a főnökömet, azt mondtam neki, üljön le. „Svante, azt hiszem, megtaláltuk a Homo erectust.” A Homo erectus a Neander-völgyi és a modern ember közös őse, ez idáig nem volt tőle dekódolt DNS-ünk. Mi lennénk tehát az elsők – gondoltam akkor.

Mit láttunk az ujjcsont DNS-ében? Kétszer annyi helyen különbözött a mai emberétől, mint a Neander-völgyié a miénktől. Ennek azt kellett jelentenie, hogy a Gyenyiszova-barlangban élt ember és a Neander-völgyi evolúciós útjai már régebben kettéváltak, mint a Neander-völgyié és a modern emberé. Akkori számításaink alapján arra jutottunk, hogy körülbelül egymillió évvel ezelőtt az afrikai Homo erectusból két külön vonal fejlődött ki. Az egyikből alakult ki a Neander-völgyi és a modern ember, a másik fejlődött tovább Ázsiában a gyenyiszovai emberré. Márpedig ez az evolúciós kutatás számos addig biztosnak hitt tételét rengette meg, többek között azt a bizonyosságot, hogy 70 ezer évvel ezelőtt a korai modern ember és a Neander-völgyi mellett nem élt más ősembertípus a földön.

Az adatok félrevezettek minket, ám ezt akkor még nem tudtuk. Így hát ezt a történetet meséltük el az első Gyenyiszova-publikációnkban, amely 2010 márciusában a tudományos szakfolyóiratok szent gráljában, a Nature-ben jelent meg. Egyből betört a világ a laboratóriumunkba, jól emlékszem, hogy egymás kezébe adták a kilincset az újságírók. Egy héten át egyfolytában telefoninterjúkat adtam a „gyenyiszovai ember” felfedezéséről, ahogy az ősemberünket elkereszteltük. De már néhány hét múltán felvetődtek bennünk az első komolyabb kételyek, hogy minden rendben van-e az általunk épp közzétett adatokkal. Jobban mondva: hogy helyesen értelmeztük-e azokat.

Félig hulladék, félig tervrajz

Amikor emberi génekről beszélünk, de a genomot értjük alatta, akkor tulajdonképpen tudományos értelemben nem fogalmazunk pontosan: a genomunk 3,3 milliárd bázispárjának valójában csak egy nagyon kis része gén. Ez a 2% felel a fehérjék kódolásáért, vagyis ezek a szervezetünk építőelemeit alkotó mintegy 30 billió sejt tervei.7 Az embernek összesen mindössze 19 ezer génje van, ez megdöbbentően alacsony szám. Egy amőba, azaz egy aprócska egysejtű 30 ezer génnel rendelkezik, egy átlagos fenyőfa több mint 50 ezerrel. Önmagában a gének száma nem mérvadó abból a szempontból, mennyire összetett egy élőlény. A sejtmaggal rendelkező organizmusoknál ugyanis az egyetlen génből származó információk különböző építőelemekké kombinálhatók, a gén nem szükségszerűen csak egy funkcióért felel a szervezetben. A primitívebb élőlények, például a baktériumok esetében ellenben egy génből többnyire csak egy építőelem képződik, amely jellemzően csak egy feladatot lát el. Fogalmazhatnánk úgy is, hogy az ember génjei, de a legtöbb állatéi is, egy nagyon kis csapatot alkotnak, viszont rendkívüli csapatjátékra képesek.

Az emberi genom 50%-a – éppúgy, mint egy túlságosan nagy merevlemez – hulladékkal van tele, azaz olyan DNS-szekvenciákkal, amelyek semmilyen számunkra értelmezhető célt nem szolgálnak. A gének mellett a molekuláris szabályozók is fontos szerepet töltenek be, ezek teszik ki a rendkívül komplex genomszerkezet körülbelül 10%-át. A szabályozók a „transzkripciós faktorok” által aktiválódnak, illetve deaktiválódnak, továbbá gondoskodnak arról, hogy a test minden egyes része a megfelelő fehérjét állítsa elő – hogy, mondjuk, az ujjpercben lévő sejtek ne képzeljék magukat gyomorsejteknek, és ne álljanak neki savat termelni. Tudniillik az ember összes sejtje alapvetően ugyanazokat az információkat tartalmazza, amelyekből először ki kell szűrni a relevánsakat.

Az archeogenetika számára aranyat ér, hogy ezek a haszontalan genomalkotórészek léteznek, mert csak nekik köszönhetően tud működni az úgynevezett genetikai óra. A tudósok a teljes genomban bekövetkezett mutációkat mérik, és ebből következtetnek többek között arra, mikor vált szét két populáció – minél távolabbi múltba nyúlik vissza ez az időpont, annál több eltérés halmozódott fel a DNS-ben. Ha az egész genom génekből állna, akkor az eltérések, vagyis a mutációk száma nem a szétválás időtartamától függne, hanem attól, milyen mértékben különbözik egymástól a két populáció környezete. Így például az afrikaiak néhány génben kevesebb eltérést mutatnak, mint az Afrikából elvándorolt emberek utódai. Ez azon múlik, hogy az elvándorlók génjeinek alkalmazkodniuk kellett az új külső körülményekhez, az afrikaiakénak viszont nem, vagy legalábbis nem olyan nagy mértékben. Ennek ellenére a mai afrikaiak genomjában a 2%-nyi génen kívül körülbelül ugyanannyi mutáció található, mint a világ összes többi emberében. Mivel magyarázható ez? A genom nagy „hulladékhányadában” a génekhez hasonlóan léteznek mutációk, de szinte egyáltalán nincs pozitív vagy negatív szelekció. Utolsó közös őseink óta mindannyiunkban azonos mértékben halmozódtak fel mutációk. A genetikai óra tehát mindig működik – nem számít, mennyire távolodtak el egymástól a fejlődésben a két összehasonlítandó populáció tulajdonképpeni génjei.

Jegyzetek

1 A polimeráz-láncreakció során egy olyan folyamat reprodukálódik, amely a szervezetben nap mint nap milliószám lejátszódik: a genom a testsejtek képződésekor megkettőződik. A kémcsőben a szervezetben lévőkhöz hasonló enzimeket használnak. Néhány órán belül egyetlen DNS-molekulából a folyamatos kettőződés révén egymilliárd molekula is létrejöhet.

2 Ezek a genetikai információk az anya és az apa 23-23 kromoszómáján keresztül öröklődnek. Hogy az apa ezenfelül egy Y- vagy egy X-kromoszómát örökít-e a gyermekére, az dönti el, hogy a gyermek fiú vagy lány lesz.

3 Az emberi genom megfejtésének feladatát akkoriban, mint egy túl nagy tortát, több mint ezer laboratóriumra osztották szét. Ezek a laborok valóságos gyárak voltak, több millió dolláros DNS-szekvenálógépek tucatjaival. Az évek során minden egyes laboratórium több millió bázispárt szekvenált egy megszakítás nélküli számítási maraton során. A végén az eredményeket egy nagy egésszé fűzték össze.

4 Paradox módon azonban az új tudás csak erősítheti a régi bizonytalanságot. A szülőket nem sokkal a szülés után írásban tájékoztatnák arról, milyen kockázatoknak van kitéve gyermekük az élete folyamán. Sok ember számára kezelhetetlen lehetne ez a tudás, már csak azért is, mert a DNS-szekvenálógépből származó adatokat össze kellene vetni a statisztikai valószínűséggel.

5 A régészek a 19. század óta vizsgálták a csontokat és a tárgyakat (edényeket, fegyvereket, ékszereket), és ezekből próbálták kikövetkeztetni, hogyan éltek őseink, és mikor terjedtek el a világban. A régészet nagyon sokáig úgy működött, mint egy szudoku: a leletek és egyéb bizonyítékok kombinációjából próbálták fokozatosan kirajzolni az összképet. Ha például egy bizonyos módon készült kerámiaedényt találtak egy csontváz mellett, és egy hasonló típusú edényt egy másik mellett, akkor abból azt a következtetést vonták le, hogy a két személy azonos kultúrához és azonos korhoz tartozott. Más, a közelben talált leletek, például feliratok vagy szerszámok alapján próbálták a különböző korok sorrendjét megállapítani.

A kronológiai besorolások még messze a 20. századba nyúlóan is az esetek többségében durva becsléseken alapultak, a sírtárgyak nélkül talált csontvázak esetében még ez sem volt lehetséges. Változást csak a radiokarbon-módszer fejlődése hozott, amely nélkül a modern régészet elképzelhetetlen lenne. Az 1946-ban kifejlesztett C14-módszer egy fizikai konstanst használ mérőszámként: a radioaktív szén bomlását, azaz egy olyan anyagét, amely megtalálható a szerves anyagokból készült régészeti tárgyakban, és egyfajta beépített óraként működik. Az eljárás az élet egyik fő alkotóeleme, a szén lebomlási folyamatán alapul. A fotoszintézis útján a szén bekerül a növényekbe, onnan a táplálékláncon keresztül az emberbe és az állatba, majd részben újra visszajut a légkörbe. A napsugárzás hatására ott instabil (radioaktív) izotópokká alakul, ezek az úgynevezett 13C és 14C. Az instabil izotópok mellett a növények a növekedés során főleg 12C-t építenek magukba, azaz az eredeti stabil szénvariánst, amely nem változott meg a napsugárzás hatására. Az évezredek folyamán azonban az instabil 13C- és 14C-izotópok igyekeznek visszanyerni a stabil 12C formát. Vagyis a bomlás mindig azonos sebességgel zajlik: bármilyen korban és a külső körülményektől függetlenül. A radiokarbon-módszer ezt az állandóságot használja ki, mivel nagyon sok régészeti lelőhelyen fordul elő széntartalmú tárgy, leginkább csont vagy égett fa. A stabil és instabil szénizotópok aránya alapján kiszámolható, hogy meddig vett fel a fa- vagy csontanyag instabil izotópokat, vagyis hogy mikor éltek a hozzá tartozó organizmusok. A hatvanas évek óta a radiokarbon-módszer sztenderd eljárásnak számít a régészetben, napjainkban milliószám vannak ilyen alapon datált régészeti tárgyaink. Ezek az adatok az archeogenetika számára is nélkülözhetetlenek. A csontok DNS-e ablakot nyit a múltjukba – de ha nem tudjuk, mikor nyílt ki ez az ablak, az ismereteink csak feleannyit érnek.

6 Minden ember 30–60 ilyen mutációt örököl a szüleitől, elsősorban az édesapjától, mivel a spermiumokban – a petesejtektől eltérően – az állandó újratermelődés miatt több mutáció fordul elő. A petesejtek a lányoknál veleszületettek, és nem újulnak meg.

7 A DNS mint az élőlények tervrajza a transzláció (lefordítás) és a transzkripció (átírás) elve alapján működik. A DNS mint adathordozó a sejtmagban leolvasásra kerül, és úgynevezett RNS-sé íródik át. Az RNS szállítja el a sejtmagból a DNS-től származó információkat. A riboszómák, amelyek a sejteken belül egyfajta kis fehérjegyárként működnek, leolvassák ezeket az információkat, és ennek alapján fehérjét állítanak elő. A fehérjetermelés szempontjából döntő a bázispárok sorrendje, amely az RNS révén a sejtmagban lévő DNS-ből kerül leolvasásra.

Tartalom

Előszó

1. Csontmunka

2. Makacs bevándorlók

3. A bevándorlók jelentik a jövőt

4. Párhuzamos társadalmak

5. Egyedülálló fiatal férfiak

6. Az európaiak találnak egy nyelvet

7. Patriarchális rendszerek

8. Ők hozzák a pestist

9. Újvilág, új járványok

Zárófejezet: Semmi sem fekete-fehér

Jegyzetek

Források

Köszönet

Az illusztrációk forrásai

Forgalmazza:
eKönyv Magyarország Kft.
www.ekonyv.hu

Felhasznált betűtípusok
EB Garamond – SIL Open Font License
Noto Serif – Apache License 2.0