Recensie: De revolutie van antiek DNA

Het onderzoek naar het verre verleden van de mens was tot voor kort exclusief het terrein van de archeoloog: alle conclusies waren gebaseerd op materiële overblijfselen. Sinds een aantal jaren wordt de archeologie aangevuld, en nu wellicht overvleugeld, door het onderzoek naar antiek DNA. Door grote technologische vooruitgang en grootschalige verlaging van de kosten is dit onderzoeksgebied in een stroomversnelling gekomen en de uitkomsten van de eerste onderzoeken laten zien dat ons beeld van de prehistorische mens compleet omgegooid moet worden. Harvard-hoogleraar David Reich, een van de leidende mensen in het vakgebied, schreef hierover het zeer toegankelijke boek Who We Are And How We Got Here: Ancient DNA and the Science of the Human Past.

De revolutie van antiek DNA

Het verkrijgen van antiek DNA uit botmateriaal is al enkele decennia mogelijk, maar pas sinds 2009 voor algemener gebruik door een drastische verlaging van de kosten en sterk verbeterde technieken. Reich ziet grote potentie omdat, zo zegt hij, het nu zelfs zo is dat de productie van data sneller gaat dan men met publicaties ervan kan bijhouden en dit informatie-overschot is een enorme rijkdom voor wetenschappers als Reich omdat het steeds meer stukken van de (enorme) puzzel oplevert. Dat de publicatie van data achterloopt bij het vergaren ervan kennen we uit de archeologie; ook opgraven gaat sneller dan publicatie van de vondsten en nog steeds liggen er depots vol met ongepubliceerd materiaal van vele opgravingen.
Het mooie is dat de resultaten van DNA onderzoek ons met feitelijke én echt nieuwe informatie voorzien, terwijl we tot nog toe gewend zijn geweest om over het (verre) verleden slechts te kunnen speculeren, hoe goed beredeneerd ook.

Om heel kort te gaan: men richt zich in deze tak van wetenschap op het genoom, de complete genetische samenstelling van de mens. Het genoom bestaat uit ketens van DNA, door Reich een mozaïek genoemd, die op zijn beurt weer bestaat uit een mozaïek van chromosomen. Door het DNA te onderzoeken op onderlinge verschillen en op het bestaan van bepaalde mutaties kunnen uitspraken worden gedaan over het verleden. De mutaties weerspiegelen een de scheiding of samenvoeging van voorouderlijk DNA en deze kunnen worden gedateerd als ‘a biological stopwatch of key events’. Een goed voorbeeld hiervan, en een revolutionaire ontdekking, is dat vroege menssoorten, waaronder de ‘moderne’ mens, zich ook onderling vermengden. Het menselijk genoom van bepaalde populaties bestaat voor 1,5 tot 2,1% uit het DNA van de Neanderthaler, een mensensoort die rond 39,000 jaar geleden uitstierf.

Op deze manier hebben Reich en zijn collega’s ook andere mensensoorten ontdekt, zoals de Denisova-mens, die net als de moderne mens en de Neanderthaler de aarde bewoonden maar ergens in een dieper verleden een andere afslag hebben genomen. En niet alleen op evolutionair vlak komt Reich met verregaande conclusies.

Waar we tot voor kort nog dachten dat de moderne mens zo’n 50.000 jaar terug ‘out of africa’ kwam en daarna een opmars maakte door Europa en Azië moet dit beeld worden bijgesteld. Homo Erectus migreerde ongeveer 2 miljoen jaar geleden richting Eurazië en men meende dat in de tussentijd naar 50,000 jaar terug niets wezenlijks was gebeurd, maar niets is minder waar. Het menselijk verleden blijkt aan elkaar te hangen van migraties, ook terug naar Afrika, en vermengingen tussen populaties én tussen soorten: de evolutie van de mens vond continu en overal plaats.

Starclusters

Antiek DNA-onderzoek kan niet alleen iets zeggen over het verre verleden van de mens, maar ook voor onze recente geschiedenis kan het een licht schijnen. Zo is het erg interessant om uitgelegd te zien worden dat een genetische voorouder iets anders is dan een genealogische voorouder. Bij elke generatie verdubbelt het aantal voorouders (2,4,8,16,32,64,128 etc.) zodat je bij 15 generaties op zo’n 32.000 voorouders (en bij 20 al op zo’n 1 miljoen) zit die hun DNA hebben doorgegeven. Er is per mens alleen een beperkte hoeveelheid DNA-strengen in het genoom waarin direct genetisch materiaal wordt bijgeschreven:

’The Bible and the chronicles of royal families record whom begat whom over dozens of generations. Yet even if the genealogies are accurate, Queen Elizabeth II of England almost certainly inherited no DNA from William of Normandy, who conquered England in 1066 and who is believed to be her ancestor twenty-four generations back in time. This does not mean that Queen Elizabeth II did not inherit DNA from ancestors that far back, just that it is expected that only about 1,751 of her 16,777,216 twenty-fourth-degree genealogical ancestors contributed DNA to her. This is such a small fraction that the only way William could plausibly be her genetic ancestor is if he was her genealogical ancestor in thousands of different lineage paths, which seems unlikely even considering the high level of inbreeding in the British Royal family.’

Bizar genoeg is het juist ook mogelijk om bijvoorbeeld bij miljoenen mensen in centraal Azië een bepaalde mutatie in het DNA vast te stellen die valt terug te redeneren naar één gemeenschappelijke voorouder die leefde in de tijd van de Mongoolse overheersing onder Ghengis Khan, waarbij de conclusie dat het om de beruchte veldheer zelf gaat snel is gemaakt. Dit is wat een ‘starcluster’ wordt genoemd. In het geval van Ghengis Khan valt het goed voor te stellen dat hij wellicht duizenden nakomelingen verwekte tijdens de jaren van zijn veroveringstochten. Het is in het genoom terug te zien dat bij succesvolle populaties in het verleden vaak een kleine groep mannen relatief veel DNA heeft kunnen doorgeven bij de populaties die ze overwonnen en overheersten. Dat klinkt wellicht logisch, maar de bevestiging hiervan aan de hand van antiek DNA is een interessante conclusie op het terrein van de sociale geschiedenis.

De toekomst van antiek DNA

Is de rol van archeologen dan nu uitgespeeld op het terrein van de prehistorie? Allerminst, want ondanks dat er nu een geheel nieuwe tak van wetenschap zijn licht laat schijnen op het verleden van de moderne mens gaat het hierbij vooral om hoe deze zich over de aarde verspreidde, (seksuele) interactie had met andere mensensoorten zoals de Neanderthalers en hoe er door de tijd heen continu verschuivingen (heen en terug) en vermengingen van populaties en soorten plaatsvonden. Dat alles is van groot belang voor ons begrip van de menselijke voorgeschiedenis, maar zegt vrij weinig over de culturele geschiedenis van de mens. Dit blijft grotendeels het terrein van de archeologen.

Ondanks de complexiteit van de natuurwetenschappelijke methode achter het onderzoek, zeker voor mensen zonder bèta-achtergrond, heeft Reich met dit boek een geweldig overzicht gegeven van de cruciale rol die antiek DNA speelt en zal gaan spelen in het onderzoek naar het verleden van de mensheid. Bovendien vormt het onderzoek naar antiek DNA een bijzondere en immens belangrijke toevoeging aan het terrein van de historische wetenschap. Neem daarbij Reichs vlotte pen en intentie op zijn vakgebied voor iedereen open te stellen – eigenlijk de plicht van iedere wetenschapper – en je moet vaststellen: dit boek is onmisbaar voor iedereen die is geïnteresseerd in ons verleden.

Roel Salemink is archeoloog en medewerker van Athenaeum Boekhandel.