நியண்டர்டால்களிலிருந்து பிளாக் பிளேக் வரையிலான பண்டைய டிஎன்ஏ தொல்பொருளியலை எவ்வாறு மாற்றியுள்ளது

2010 இல், டென்மார்க்கில் உள்ள மரபியல் வல்லுநர்கள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க மைல்கல்லை கடந்தனர். பல தசாப்தங்களாக கோபன்ஹேகன் அருங்காட்சியகத்தில் சேமித்து வைக்கப்பட்டிருந்த கிரீன்லாந்தில் இருந்து 4,000 ஆண்டுகள் பழமையான முடிகளில் இருந்து டிஎன்ஏ துண்டுகளை பிரித்தெடுத்து, அவர்கள் முதல் முழுமையான பண்டைய மனித மரபணுவை மறுகட்டமைத்தனர்.

1980 களில் எகிப்திய மம்மிகளிடமிருந்து மரபணுப் பொருட்களைப் பெறுவதற்கான தடங்கல் முயற்சியில் தொடங்கி, உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்களின் பல தசாப்தங்களாக வேலையின் உச்சக்கட்டம் இந்த ஆய்வு ஆகும். சமீபத்தில் 2013 இல், பண்டைய மனித மரபணுக்களின் எண்ணிக்கை இன்னும் இரண்டு கைகளில் கணக்கிடப்படலாம். கடந்த ஐந்து ஆண்டுகளில், எண்கள் அதிவேகமாக அதிகரித்துள்ளன: ஏப்ரல் 2023 இல், 10,000 வது பண்டைய மனித மரபணு வெளியிடப்பட்டது, மேலும் ஆயிரக்கணக்கானவர்கள் தங்கள் வழியில் உள்ளனர்.

கற்கால டிஎன்ஏ ‘சூயிங் கம்’ எப்படி நம்பமுடியாத கதையைச் சொல்கிறது என்பதைக் கண்டறியவும்.

1950 களில் ரேடியோகார்பன் டேட்டிங் வளர்ச்சிக்குப் பிறகு தொல்பொருளியல் துறையில் மிகப்பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்திய பண்டைய டிஎன்ஏ ஆராய்ச்சியின் குறிப்பிடத்தக்க வளர்ச்சி-பேலியோஜெனோமிக்ஸ் எனப்படும் முற்றிலும் புதிய துறையின் மையமாக இருக்கலாம். கடந்த ஆண்டு, முன்னோடி ஆராய்ச்சியாளர் ஸ்வான்டே பாபோஜெர்மனியின் லீப்ஜிக்கில் உள்ள மனித பரிணாம வளர்ச்சிக்கான மேக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட்டில் ஒரு மரபியல் நிபுணர், நோபல் பரிசு பெற்றார் அழிந்துபோன நியாண்டர்டால்களின் மரபணுக்கள் குறித்த அவரது பணிக்காக. இப்போது, ​​பண்டைய டிஎன்ஏ என்பது நாம் எங்கிருந்து வந்தோம் என்பதை நன்கு புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு கருவியாக மாறியுள்ளது – மேலும் நாம் எங்கு செல்கிறோம் என்பதைப் பார்ப்பதற்கான ஒரு வழியாகும்.

செயல்முறையை முழுமையாக்குதல்

பண்டைய மாதிரிகளிலிருந்து பண்டைய டிஎன்ஏவை மீட்டெடுக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு பல் மருத்துவரின் துரப்பணம் அல்லது ஒத்த கருவியைப் பயன்படுத்தி எலும்புக் கூட்டிலிருந்து ஒரு சிறிய எலும்பு, பல் அல்லது முடியை எடுத்து அவற்றிலிருந்து டிஎன்ஏ துண்டுகளைப் பிரித்தெடுத்தனர். டிஎன்ஏ துண்டுகளை பல முறை நகலெடுத்து, பின்னர் கணினிகளைப் பயன்படுத்தி சிறிய இழைகளைப் பொருத்தி மீண்டும் இணைத்து, ஒரு பில்லியன்-துண்டு புதிர் போல, மரபணுவியலாளர்கள் முழு மரபணுக்களையும் மறுகட்டமைக்க முடியும்.

செயல்முறை முழுமையடைய பல தசாப்தங்கள் ஆனது. 1980 களில் பழங்கால எலும்புகளிலிருந்து டிஎன்ஏவைப் பெறுவதற்கான முதல் முயற்சிகள் சிக்கல்களால் பாதிக்கப்பட்டன. மிகப்பெரியது மாசுபாடு: ஒவ்வொரு உயிரினத்திற்கும் டிஎன்ஏ உள்ளது, மேலும் ஆரம்பகால ஆராய்ச்சி நவீன டிஎன்ஏவிலிருந்து பண்டைய மரபணுப் பொருட்களைப் பிரிக்க போராடியது. புதைக்கப்பட்ட எலும்புகளை ஊடுருவிச் செல்லும் மண் பாக்டீரியாவிலிருந்து ஆய்வக தொழில்நுட்ப வல்லுநரின் தவறான பொடுகு வரை எதையும் மாதிரிகள் கறைபடுத்தப்படலாம். கிரெட்டேசியஸ் காலத்து அம்பரிலிருந்து டைனோசர் டிஎன்ஏவை மீட்டெடுக்க முடியும் என்ற ஆரம்பகால கூற்றுகள், அதீத நம்பிக்கையை நிரூபித்தன, எடுத்துக்காட்டாக, பெரும்பாலும் மாசுபாட்டின் விளைவு- முழுத் துறையையும் சந்தேகத்தில் ஆழ்த்தியது.

Pääbo மற்றும் பிறர் தொடர்ந்து, மாசுபாட்டை அகற்றுவதற்கான வழிகளை உருவாக்கி, தாங்கள் பார்க்கும் DNA உண்மையில் பண்டைய மாதிரிகளுக்கு சொந்தமானது என்பதை நிரூபித்தார்கள். இதன் விளைவாக, இன்று பழங்கால டிஎன்ஏ மாதிரிகள் இறுக்கமாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் எடுக்கப்படுகின்றன, சுத்தமான அறைகளில் புற ஊதா ஒளியால் நிரம்பியுள்ளது, இது பாக்டீரியாவையும் அவற்றின் டிஎன்ஏவையும் அழிக்கும் திறன் கொண்டது. முடிவுகள் நவீன இனங்கள் அல்லது பிற பண்டைய மாதிரிகளிலிருந்து DNA தரவுத்தளங்களுடன் ஒப்பிடப்படுகின்றன, இது பல்வேறு மூலங்களிலிருந்து மரபணுப் பொருட்களை வரிசைப்படுத்தவும் தனிமைப்படுத்தவும் உதவுகிறது.

ஆரம்பத்தில், நடைமுறைகள் பெருமளவில் விலை உயர்ந்தவை-பெரும்பாலான தொல்பொருள் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் பழங்கால ஆராய்ச்சியாளர்கள் வாங்கக்கூடியதை விட மிக அதிகம். ஆனால் செலவுகள் குறைந்து, மாதிரிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரித்ததால், இந்த முறை கடந்த காலத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கான சக்திவாய்ந்த கருவியாக மாறியுள்ளது. பண்டைய டிஎன்ஏ ஆய்வுகள், தொல்பொருள் ஆய்வாளரின் கருவித்தொகுப்பின் ஒரு நிலையான பகுதிக்கு தலைப்புச் செய்தியிலிருந்து மாறுகின்றன. இது ஏற்கனவே பண்டைய இடம்பெயர்வுகள் மற்றும் தொலைதூர கடந்த காலத்தில் சமூகங்கள் எவ்வாறு செயல்பட்டன என்பதைப் பற்றிய சிறந்த புரிதலுக்கு வழிவகுத்தது.

காலத்தை கடக்கும்போது

வெவ்வேறு காலகட்டங்களில் புதைக்கப்பட்ட ஆனால் அதே புவியியல் பகுதியின் டிஎன்ஏவை ஒப்பிடுவதன் மூலம், எடுத்துக்காட்டாக, மரபியலாளர்கள் மற்றும் தொல்பொருள் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மாறிவரும் மக்களை அடையாளம் காண முடியும். உலகெங்கிலும் இருந்து கடந்த பத்தாண்டுகளில் டஜன் கணக்கான ஆய்வுகள் இடம்பெயர்வு மற்றும் இயக்கம் எப்போதும் மனித கதையின் ஒரு பகுதியாக இருந்ததைக் காட்டுகின்றன. ஐரோப்பாவின் மக்கள்தொகை பல ஆயிரம் ஆண்டுகளாக மாறும் என்பதை நாம் அறிவோம், வியத்தகு முறையில் வெவ்வேறு மக்கள் கண்டத்திற்குள் நுழைகிறார்கள், பல முறை கலக்குதல் மற்றும் கலத்தல் முதல் நவீன மனிதர்கள் சுமார் 50,000 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வந்ததிலிருந்து. முதன்முதலில் அமெரிக்காவிற்கு மக்கள் வந்ததைக் காட்டவும், ஆசியாவில் உள்ள மூதாதையர் மக்களுடன் அவர்களை இணைக்கவும் பண்டைய டிஎன்ஏ உதவியது.

சில கண்டுபிடிப்புகள் இன்னும் பின்னோக்கி செல்கின்றன. நியண்டர்டால் டிஎன்ஏவை நவீன மனிதர்களுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம், எடுத்துக்காட்டாக, பாபோவும் அவரது குழுவினரும் நவீன ஐரோப்பியர்கள் மற்றும் ஆசியர்கள் நியண்டர்டால்களிடமிருந்து அவர்களின் வம்சாவளியில் ஒரு சிறிய பகுதியைப் பெறுவதைக் காட்ட முடிந்தது. தொலைதூர கடந்த காலத்தில் நியண்டர்டால்ஸ்.

டிஎன்ஏ எப்போது என்பதைக் கண்டுபிடிக்கவும் செய்கிறது: இன்று துணை-சஹாரா ஆப்பிரிக்காவில் உள்ள மக்களின் மரபணுக்களில் நியாண்டர்தால் டிஎன்ஏ இல்லை. 50,000 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஆப்பிரிக்காவில் இருந்து குடிபெயர்ந்த பிறகு நவீன மனிதர்கள் நமது நியண்டர்டால் உறவினர்களை சந்தித்தனர் என்று இது அறிவுறுத்துகிறது.

பண்டைய டிஎன்ஏ மனித மூதாதையர்களின் முற்றிலும் புதிய இனங்கள் இருப்பதை வெளிப்படுத்தியுள்ளது. 2008 ஆம் ஆண்டில், மேற்கு சைபீரியாவில் உள்ள ஒரு குகையில் இருந்து தொல்பொருள் ஆராய்ச்சியாளர்கள் முழங்கால் எலும்பின் ஒரு பகுதியை மீட்டனர். இது 50,000 ஆண்டுகளுக்கு மேல் பழமையானது என்று அவர்கள் மதிப்பிட்டுள்ளனர், ஆனால் பாரம்பரிய தொல்பொருள் முறைகளைப் பயன்படுத்தி இன்னும் சொல்ல முடியாத அளவுக்கு சிறிய துண்டு இருந்தது.

சைபீரிய குகையில் இருந்த குளிர்ச்சியான சூழ்நிலைக்கு நன்றி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் எலும்பிலிருந்து டிஎன்ஏவை பிரித்தெடுக்க முடிந்தது-இது நியண்டர்டால் அல்லது நவீன மனிதனல்ல, மாறாக முற்றிலும் வேறு ஒன்று: முன்பு அறியப்படாத ஒரு மூதாதைய மனித இனம் இப்போது டெனிசோவன்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அவற்றின் எச்சங்கள் ஆரம்பத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன.

மனித டிஎன்ஏ பனிப்பாறையின் முனை மட்டுமே. நீண்ட காலமாகப் போன மனிதர்களை ஆராய்வதற்குப் பயன்படுத்தப்பட்ட அதே நுட்பங்கள், அழிந்துபோன உயிரினங்களின் டிஎன்ஏவை வரிசைப்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதித்தன. கம்பளி மம்மத்கள், குகை கரடிகள் மற்றும் டோடோ பறவைகளின் மரபணுக்கள் கடந்த காலத்தைப் பற்றிய முன்னோடியில்லாத பார்வைகளை வழங்குகின்றன – மேலும் அவற்றின் உயிருள்ள உறவினர்களின் உயிரியலைப் பற்றிய சிறந்த புரிதல்.

இதற்கிடையில், பல்லாயிரம் ஆண்டுகள் பழமையான பாக்டீரியா டிஎன்ஏ காசநோய் மற்றும் நோய்களின் தோற்றம் மற்றும் பரிணாமத்தை கண்காணிக்க உதவுகிறது. யெர்சினியா பெஸ்டிஸ், பிளாக் பிளேக் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பண்டைய எலும்புக்கூடுகளின் பற்களில் உள்ள பிளேக்கில் சிக்கிய பாக்டீரியாவை விஞ்ஞானிகள் தனிமைப்படுத்தி அடையாளம் கண்டுள்ளனர். மக்கள் என்ன சாப்பிட்டார்கள், அவர்களுக்கு என்ன நோய்கள் இருந்தன, நவீன நுண்ணுயிரிகள் நம் முன்னோர்களிடமிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது.

புதிய எல்லைகள் மற்றும் நெறிமுறை கேள்விகள்

அடுத்த எல்லை? அழுக்குகளிலிருந்து டிஎன்ஏவைப் பிரித்தெடுத்தல். சமீபத்திய ஆய்வில், விஞ்ஞானிகள் கிரீன்லாந்தின் சுற்றுச்சூழலை பனியால் மூடுவதற்கு முன்பு புனரமைக்க முடிந்தது, இரண்டு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தீவில் சுற்றித் திரிந்த மாமத்கள், கலைமான்கள் மற்றும் வாத்துகளின் டிஎன்ஏவை அடையாளம் கண்டனர். அழுக்கு விரைவில் மக்களைப் பற்றிய தகவல்களை வழங்கக்கூடும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர். உதாரணமாக, கடந்த காலத்தில் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட குகைகளின் தரையில், நீண்ட காலமாக தங்கியிருப்பவர்களை அடையாளம் காண போதுமான DNA இருக்கலாம்.

குறிப்பாக மனித டிஎன்ஏவைப் பொறுத்தவரை, ஆராய்ச்சி ஐரோப்பா மற்றும் ரஷ்யாவில் கவனம் செலுத்துகிறது, இது இதுவரை வெளியிடப்பட்ட மாதிரிகளில் மூன்றில் இரண்டு பங்கைக் குறிக்கிறது. ஆரம்பகால ஆய்வுகள் குளிர்ந்த நிலைகள் டிஎன்ஏவை நன்கு பாதுகாக்கும் இடங்களில் கவனம் செலுத்தியதே இதற்குக் காரணம். ஒரு தசாப்தத்திற்கு முன்பு, பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் பண்டைய டிஎன்ஏ ஆப்பிரிக்காவிலிருந்து அல்லது மத்தியதரைக் கடலின் கரையோரங்களில் இருந்து மீட்கப்படுமா என்று சந்தேகித்தனர். ஆனால் நுட்பங்கள் மேம்படுவதால், மனித தோற்றம் மற்றும் வரலாறு பற்றிய முக்கியமான கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆப்பிரிக்கா மற்றும் ஆசியாவில் உள்ள தளங்களுக்கு அதிகளவில் திரும்புகின்றனர்.

மரபியல் மற்றும் தொல்பொருள் அறிவின் இந்த முன்னேற்றங்கள் புதிய நெறிமுறை கேள்விகள் மற்றும் புஷ்பேக் ஆகியவற்றையும் கொண்டு வந்துள்ளன. உயிருள்ளவர்கள் தங்கள் டிஎன்ஏவைக் கொண்ட கன்னத் துணி அல்லது இரத்த மாதிரியை தன்னார்வத் தொண்டு செய்ய முடியும், இறந்தவர்களின் மரபணுக்களை பகுப்பாய்வு செய்ய ஒரு அவுன்ஸ் எலும்பு அல்லது பல்லின் சில நூறில் ஒரு பங்கு தேவைப்படுகிறது. மனித எச்சங்களின் இத்தகைய “அழிவுபடுத்தும்” பகுப்பாய்வு சில குழுக்களின் மத நம்பிக்கைகளை மீறுகிறது. இது ஒரு பண்டைய எலும்புக்கூட்டின் ஒரு பகுதியையும் அழிக்கிறது, இது இறுதி புதுப்பிக்க முடியாத வளமாகும்.

மரபியல் வல்லுநர்கள், தொல்பொருள் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் வம்சாவளியைச் சேர்ந்தவர்கள், அத்தகைய எச்சங்களை ஆய்வு செய்ய யார் அனுமதி வழங்கலாம் என்பதை தீர்மானிக்கும் போது எப்போதும் கண்ணுக்குப் பார்ப்பதில்லை. கடந்த தசாப்தத்தில், விமர்சகர்கள் மரபியல் வல்லுநர்களை அவர்களின் மாதிரிகள் வரும் சமூகங்களுடன் அதிகம் ஈடுபட தூண்டியுள்ளனர். நீண்ட காலமாக இறந்தவர்களின் மரபணுக்களை மாதிரி எடுத்து வெளியிட, அவர்கள் வாதிடுகின்றனர், ஆராய்ச்சி தொடங்கும் முன் அவர்களின் சந்ததியினரிடம் அனுமதி பெற வேண்டும். இதற்கிடையில், அருங்காட்சியக சேகரிப்பில் உள்ள பல எலும்புக்கூடுகள் இன்று நெறிமுறையாக கருதப்படாத சூழ்நிலையில் பெறப்பட்டன.

தொல்பொருள் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகையில், பண்டைய டிஎன்ஏவை நம்புவது வரலாற்றுக்கு முந்தைய காலத்தை மிகைப்படுத்துகிறது: மரபணுக்களால் மக்கள் என்ன மொழி பேசுகிறார்கள், என்ன கடவுள்களை வணங்குகிறார்கள் அல்லது அவர்கள் தங்களைப் பற்றி எப்படி நினைத்தார்கள் என்று சொல்ல முடியாது – அவர்களின் பெற்றோர், தாத்தா பாட்டி மற்றும் தொலைதூர மூதாதையர்கள் யார். ஆனால் பாரம்பரிய தொல்பொருள் நுட்பங்களுடன் இணைந்து, பண்டைய எலும்புக்கூடுகளிலிருந்து டிஎன்ஏ கடந்த காலத்தை ஆய்வு செய்வதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த வழியாகும்.