Europa Środkowo-Wschodnia - nie peryferie, ale ważny obszar dla neandertalczyków

Dr Paweł Dąbrowski z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu jest współautorem międzynarodowych badań, które pozwoliły po raz pierwszy odtworzyć genetyczny portret grupy neandertalczyków żyjących na terenie dzisiejszej Polski południowej.

Analizy zębów odnalezionych w jaskini Stajnia w Jurze Krakowsko-Częstochowskiej wykazały, że szczątki należały do co najmniej siedmiu osobników żyjących przed około 120–92 tys. lat.

W przesłanym we wtorek przez uczelnię komunikacie poinformowano, że wyniki badań opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Current Biology” zmieniają sposób patrzenia na prehistorię Europy Środkowo-Wschodniej: nie była ona peryferiami świata neandertalczyków, lecz ważnym obszarem ich migracji, kontaktów biologicznych, społecznych i historii populacyjnej.

Praca „First multi-individual Neanderthal mitogenomes from north of the Carpathians” przynosi pierwszą tak szczegółową charakterystykę genetyczną wieloosobniczej grupy neandertalczyków z tej części Europy. Badania wykazały, że zęby odnalezione w jaskini Stajnia należały do co najmniej siedmiu, a być może nawet dziewięciu osobników żyjących w okresie pomiędzy 120-92 tys. lat temu. To najstarszy tak dobrze rozpoznany genetycznie i antropologicznie zespół kopalnych szczątków przedstawicieli Homo neanderthalensis w Europie Środkowej.

Odkrycie to ma znaczenie wykraczające poza opis pojedynczego stanowiska archeologicznego. Analiza mitochondrialnego DNA pokazała, że osobnicy ze Stajni należeli do linii genetycznej znanej również z innych części Eurazji, m.in. z południowo-wschodniej Francji, Półwyspu Iberyjskiego i Kaukazu. Wyniki wskazują więc, że linia ta była szeroko rozpowszechniona w epoce wielkich zlodowaceń, a obszar dzisiejszej Polski mógł stanowić ważną część mapy neandertalskich migracji i powiązań populacyjnych.

„Badania objęły dziewięć zębów odkrytych w jaskini Stajnia, obecnie najważniejszym stanowisku paleolitycznym w tej części Europy. Z ośmiu próbek udało się uzyskać pełne lub niemal pełne genomy mitochondrialne, czyli materiał genetyczny dziedziczony w linii matczynej. Dzięki temu ustalono zarówno minimalną liczbę osobników reprezentowanych przez szczątki, a w trzech przypadkach bliskie związki genetyczne pomiędzy nimi” - opisał cytowany w komunikacie współautor publikacji dr Paweł Dąbrowski, antropolog i anatom z Zakładu Anatomii Prawidłowej Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.

W grupie były zarówno osoby dorosłe, jak i dzieci oraz nastolatkowie. Jednocześnie trzy próbki miały identyczne mitochondrialne DNA, co może oznaczać wspólne pochodzenie w linii matczynej i możliwe bliskie pokrewieństwo między częścią osobników.

Autorzy badań podkreślili jednak, że mitochondrialne DNA pokazuje tylko fragment historii populacyjnej. Dlatego wyniki interpretowano w zestawieniu z innymi danymi: archeologicznymi i paleontologicznymi. Ważnym elementem pracy było uporządkowanie chronologii materiału ze Stajni. Nie było to proste, ponieważ osady jaskiniowe zostały zaburzone przez procesy naturalne, w tym przemieszczenia warstw i oddziaływanie warunków klimatycznych.

Dlatego autorzy połączyli analizę morfologiczną zębów, datowanie radiowęglowe oraz sekwencjonowanie DNA. Takie interdyscyplinarne podejście pozwoliło lepiej określić wiek szczątków, liczbę osobników oraz ich przynależność taksonomiczną. Potwierdzono, że wszystkie próbki pochodzą sprzed około 120–92 tys. lat, czyli z okresu ważnego dla historii neandertalczyków w Europie. W naukach o przeszłości Ziemi ten przedział zalicza się do tzw. MIS 5, jednego z morskich stadiów izotopowych używanych do opisu zmian klimatu w plejstocenie, w tym przypadku oznacza ono schyłek środkowego i początek późnego plejstocenu.

„Jaskinia Stajnia jest pod tym względem ewenementem, bo dotychczas znajdowano tylko pojedyncze zęby neandertalczyków. Zagadką pozostaje, jaką pełniła funkcję w ówczesnym ekosystemie. Czy był to rodzaj przejściowego obozowiska, np. schroniska, w którym z jakichś powodów się spotykali” - podkreślił Dąbrowski.

Wyjaśnił, że ukształtowanie terenu wskazuje, że mógł to być doskonały punkt obserwacyjny przemieszczających się zwierząt, więc być może chodziło o całą strategię polowania. Jaskinia byłaby według tej koncepcji czymś w rodzaju myśliwskiej ambony ówczesnych łowców.

Kolejna zagadka dotyczy stanu zachowania szczątków neandertalskich. „Nie wiemy jednak, dlaczego spośród różnych biologicznych szczątków znaleziono tam tylko zęby, ale nie odkryto innych części szkieletu. Można założyć, że po prostu się nie zachowały ze względu na kwaśny charakter podłoża jaskiniowego i wilgoć. W warunkach fosylizacji, tylko szkliwo koron zębowych w zasadzie ma szanse na przetrwanie bez możliwości jego remodelowania, stając się najtrwalszym dowodem istnienia określonego osobnika” - wskazał Dąbrowski.

Jego zdaniem prawdopodobna jest także inna hipoteza, którą można ją nazwać kulinarną. „Jaskinia mogła być schronieniem ówczesnych zwierząt - głównie drapieżników, stanowiąc swoiste miejsce mięsnej uczty. W taki przypadku nasi ewolucyjni krewni byliby na niej głównym daniem. Zatem po przejściu przez układ pokarmowy drapieżnika, po neandertalczykach mogły pozostać jedynie niestrawione do końca zęby” - opisał.

Dr Dąbrowski ocenił, że krzywdzący jest wizerunek neandertalczyka jako prymitywnego „kuzyna” Homo sapiens, postrzeganego stereotypowo jako „gorszego” od naszego gatunku pod każdym względem. Hermann Klaatsch, profesor anatomii i antropologii na Uniwersytecie w Breslau (Wrocławiu) w 1908 roku dokonał rekonstrukcji tzw. chłopca z Le Moustier. Na skutek wadliwych interpretacji i innych błędów badawczych powstał stereotyp topornego jaskiniowca o masywnej sylwetce, zgarbionej postawie, grubych wałach nadoczodołowych, a także niezbyt rozgarniętego, co wynikało z zastosowanych zasad dziewiętnastowiecznej frenologii.

„W rzeczywistości neandertalczycy byli bardzo sprawni, silni, potrafili szybko biegać – choć w przeciwieństwie do Homo sapiens, raczej na krótkich dystansach, co było przydatne podczas polowania na duże zwierzęta. Specjalizowali się w produkcji broni łowieckiej przeznaczonej do bezpośredniego ataku - specyficznych dzid do śmiertelnego kłucia i nadziewania ciał dużych zwierząt” - wyjaśnił Dąbrowski.

Dodał, że umieli też wykonywać zabiegi medyczne, m.in. zachowały się ślady nieprzypadkowych amputacji części kończyn, wygojonych miejsc złamań kości długich; nieobca im była opieka paliatywna – zwłaszcza w przypadku schorzeń narządu żucia, uniemożliwiających samodzielne spożywanie pokarmu. Jeden z badanych przez naukowców zębów z jaskini Stajnia nosił ślady celowego usunięcia - wybicia. Urazy korzenia i korony zębowej były niemalże identyczne z obserwowanymi na zębach trzonowych usuwanych „niewprawną” jeszcze ręką stomatologa. Pozbycie się tego zęba mogło wynikać z zaostrzających się zmian paradontopatycznych i towarzyszącej neuralgii.

Neandertalczycy charakteryzowali się też złożonymi relacjami społecznymi i kulturowymi. Potrafili komunikować się drogą werbalną, na co wskazują dowody anatomiczne związane z budową kości gnykowej, stawu skroniowo-żuchwowego oraz podstawy czaszki. Prawdopodobnie rozwinięty aparat krtaniowy wskazuje na zdolność do artykulacji. Choć technicznie był bardziej przystosowany do wymawiania samogłosek niż spółgłosek. Jednocześnie ich ręce działały precyzyjne, o czym świadczy ukształtowanie kciuka i liczne wokół niego przyczepy mięśniowe, których już nie posiada człowiek współczesny.

W genomie wielu współczesnych ludzi, zwłaszcza spoza Afryki, zachował się niewielki udział DNA neandertalskiego. Około 45 tys. lat temu doszło do trwałego kontaktu przedstawicieli obu gatunków na południu Europy lub nawet na Bliskim Wschodzie. Neandertalczycy wchodzili z Homo sapiens w bliskie relacje. To temu gatunkowi zawdzięczamy m.in. rozjaśnienie karnacji, niebieskie tęczówki, rudą barwę włosów, cechy rozwijające się przez tysiące lat po wymarciu neandertalczyka w Europie. Znacząco stłumiły one nasze afrykańskie morfologiczne markery.

Neandertalczycy odpowiadają też za insulinooporność i skłonność do cukrzycy typu II. Neandertalski gen SLC16A11 wspierał u niego odkładanie i transport lipidów oraz szybką reakcję trzustki w warunkach głodu, poprzez wyrzut insuliny.

„Te cechy metaboliczne sprawdzały się u ruchliwego łowcy, nomady – w okresie niedoboru pożywienia. Neandertalczyk najadał się na zapas, ale równie szybko zużywał te zapasy. U Homo sapiens w obecnych warunkach żywieniowych i przy trybie życia typu stułbia taki metabolizm kompletnie się nie sprawdza. Tyjemy i chorujemy. To nasze przekleństwo. To także taka przestroga z głębokiej przeszłości: jeśli chcesz przeżyć to ruszaj się jak twoi przodkowie” - zwrócił uwagę Dąbrowski.

W przypadku materiału z jaskini Stajnia zęby pozwoliły nie tylko potwierdzić obecność neandertalczyków na terenach dzisiejszej Polski, lecz także odtworzyć fragment historii ich gatunku na obszarze Europy Środkowej. Badania będą kontynuowane. Planowana jest m.in. dalsza analiza DNA, tym razem jądrowego. Pozwoli ona na bardziej szczegółowe ustalenia dotyczące płci i stopnia pokrewieństwa grupy neandertalczyków z polskiej jaskini. (PAP)

ros/ agt/