دانشمندان برای نخستین بار موفق شدند نقشه ژنتیکی اسب‌های شونینگن، گونه باستانی Equus mosbachensis را که منقرض شده است، بازسازی کنند. بقایای استخوانی این اسب‌ها از منطقه شونینگن آلمان به‌دست آمده و قدمتی حدود ۳۰۰ هزار سال دارند. یک پژوهش جدید تقریبا ژنوم کامل میتوکندری دو اسب را که در کنار نیزه‌های چوبی مشهور شونینگن یافت شده بودند، ارائه می‌دهد.
این یافته بزرگ تنها یک کشف باستان‌شناسی نیست، بلکه نشان می‌دهد این اسب‌ها به شاخه مادری منتهی به اسب‌های امروزی تعلق داشته‌اند. همچنین این کشف یک رکورد جهانی ثبت می‌کند، زیرا قدیمی‌ترین نمونه DNA به‌دست‌آمده از یک محل روباز به‌شمار می‌رود. تا پیش از این تصور می‌شد بازیابی DNA از چنین محیط‌هایی غیرممکن یا بسیار دشوار است.
اهمیت اسب‌های شونینگن
این پژوهش توسط کوزیمو پُست، پژوهشگر باستان‌ژنتیک در دانشگاه توبینگن، هدایت شده است. تمرکز اصلی این تیم علمی بررسی DNA باستانی، یعنی بقایای ژنتیکی به‌جامانده در استخوان‌ها یا رسوبات کهن، بود.
در گزارش منتشرشده، محققان نشان می‌دهند که یافته‌های شونینگن افق جدیدی را برای تحقیق در محوطه‌های روباز ایجاد می‌کند. این منطقه نه‌تنها به‌خاطر استخوان‌ها، بلکه به‌دلیل کشف قدیمی‌ترین سلاح‌های شکاری کامل جهان یعنی نیزه‌های چوبی ۳۰۰ هزار ساله مشهور است.
ژنوم مادری و یک انشعاب پنهان
تحلیل ژنتیکی نشان می‌دهد ژنوم مادری این اسب‌ها در میان تنوع امروزی قرار نمی‌گیرد، بلکه در لایه‌ای عمیق‌تر قرار دارد. این موضوع به‌وجود یک انشعاب قدیمی و پنهان در DNA میتوکندری اشاره می‌کند؛ ماده ژنتیکی که در ساختار تولید انرژی سلول قرار دارد.
اسب‌ها سابقه طولانی در آمریکای شمالی و اوراسیا دارند و طی دوره‌های یخبندان از طریق پل زمینی برینگ میان سیبری و آلاسکا جابه‌جا شده‌اند. یک ژنوم قدیمی به‌دست‌آمده از یخ‌زدگی‌های دائمی (پرمافراست) پیش‌تر نشان داده بود که منشأ خانواده اسب‌ها حدود ۴ تا ۴٫۵ میلیون سال قبل بوده است.
چگونه DNA ۳۰۰ هزار ساله خوانده شد؟
محققان برای استخراج DNA، نمونه را از استخوان سنگی گوش (Petrous bone) برداشتند. این استخوان متراکم، یکی از بهترین نقاط بدن برای حفظ DNA در دوران بسیار طولانی است.
سپس با روش “کَپچر هدفمند” و فیلتر دقیق، قطعات قابل‌استفاده DNA تشخیص داده شد و خطاهای ناشی از آسیب شیمیایی حذف گردید.
شرایط گل‌آلود و بی‌هوا؛ عامل نجات DNA
استخوان‌های شونینگن طی هزاران سال در گل و لای مرطوب و کم‌اکسیژن دفن شده بودند. نبود اکسیژن و دمای پایدار، شرایطی ایجاد کرد که مولکول‌های حساس DNA در برابر فرسایش حفظ شوند.
این موضوع نشان می‌دهد حتی در محوطه‌هایی که در نگاه اول شرایط مناسبی ندارند، باز هم امکان بازیابی DNA بسیار قدیمی وجود دارد.
رکوردشکنی شونینگن
پیش‌تر قدیمی‌ترین DNA بازیابی‌شده از یک محیط روباز مربوط به فیل‌های عاج‌راست آلمان با قدمت حدود ۲۴۰ هزار سال بود. اما کشف جدید شونینگن این رکورد را با اختلاف چشمگیر شکسته است.
تاریخ اسب‌ها از نگاه ژنوم‌ها
آزمایش‌های فیلوژنتیک نشان می‌دهد توالی‌های ژنتیکی شونینگن شاخه‌های عمیق و مستقل در میان تبار مادری اسب‌های امروزی هستند.
به عبارت دیگر، گونه منقرض‌شده Equus mosbachensis با اسب‌های مدرن نسبت مادری نزدیک‌تر دارد تا دیگر گروه‌های اسب باستانی.
این ژنوم‌ها مسیرهای جابه‌جایی و اختلاط جمعیت‌های اسب میان دو قاره را روشن‌تر می‌کنند. نتایج نشان می‌دهد:
- دو موج بزرگ مهاجرت از طریق برینگیا انجام شده است
- موج‌های بازگشتی باعث آمیختگی جمعیت‌هایی شد که مدت‌ها از هم جدا بودند
از آن‌جا که این پژوهش فقط DNA میتوکندری را بررسی می‌کند، اطلاعات مربوط به اجداد پدری مشخص نیست. اما همین داده‌ها برای تعیین زمان‌های مهم تاریخی بسیار ارزشمندند.
مدل‌های مولکولی، میانگین سن ژنتیکی یکی از شاخه‌های شونینگن را حدود ۳۶۰ هزار سال برآورد می‌کنند؛ دوره‌ای که شاخه‌های مادری منتهی به اسب‌های امروزی شروع به انشعاب کردند.
تصاویر و نقشه‌ها
گزارش منتشرشده شامل تصاویر توپوگرافی منطقه شونینگن، نقشه لایه‌های باستان‌شناسی، موقعیت نیزه‌های چوبی، بقایای استخوانی و ابزارهای سنگی است. این تصاویر نشان می‌دهد نیزه نخست در جنوب جمجمه اسب نمونه‌برداری‌شده قرار داشته است.
چرا DNA اسب شونینگن ماندگار شد؟
شونینگن یک محوطه روباز است؛ جایی که برخلاف غارها و یخ‌زدگی‌های دائمی، معمولا DNA دوام چندانی ندارد. دمای بالا در تابستان، سرمای زمستان و فعالیت میکروبی همگی باعث نابودی DNA می‌شوند.
بااین‌حال، لایه‌های گلی کنار دریاچه باستانی باعث شدند:
- سطح اکسیژن پایین بماند
- دمای محیط پایدارتر شود
- استخوان‌ها در رسوبات آب‌گرفته محفوظ بمانند
زمان دقیق لایه حاوی نیزه‌های چوبی همچنان محل بحث است. برخی پژوهش‌ها آن را حدود ۲۰۰ هزار سال می‌دانند. اما تاریخ‌گذاری ژنتیکی اسب‌های شونینگن عددی نزدیک به ۳۶۰ هزار سال ارائه می‌دهد؛ رقمی که با شواهد دیگر نیز هماهنگ است.
اسب‌ها، شکارچیان و انسان‌های اولیه
شونینگن یکی از بهترین شاهکارهای باستان‌شناسی جهان است؛ زیرا نه‌تنها استخوان‌ها، بلکه صحنه کامل شکار را حفظ کرده است. نیزه‌های کامل چوبی در کنار بقایای متعدد اسب‌ها با نشانه‌های قصابی دقیق مشاهده می‌شود.
تحلیل بقایای شکار نشان می‌دهد شکارچیان آن دوره، گروه‌های خانوادگی اسب را در تمام فصول هدف قرار می‌دادند. این موضوع بیانگر شکار جمعی سازمان‌یافته است.
اکنون با اضافه‌شدن داده‌های ژنتیکی، این تصویر تاریخی کامل‌تر می‌شود. اسب‌هایی که در کنار دریاچه شکار و مصرف شدند، بخشی از تبار مادری منتهی به اسب‌های امروزی بوده‌اند.
این یافته نشان می‌دهد مطالعه DNA باستانی یکی از ابزارهای کلیدی برای باستان‌شناسان است؛ هنگامی‌که استخوان، ابزار و ژنوم در کنار هم قرار می‌گیرند، گذشته با دقت بسیار بیشتری نمایان می‌شود.
این پژوهش در مجله Nature Ecology & Evolution منتشر شده است.
اگر به تاریخ تکامل اسب‌ها و کشفیات باستان‌شناسی علاقه دارید، دیدگاه خود را بنویسید یا این مقاله را با دوستانتان به اشتراک بگذارید.
