Forntida kvarlevor dateras med dna

Ett alternativ till kol 14-metoden för att datera kvarlevor efter människor har tagits fram vid Lunds universitet. Metoden bygger på att förändringar i dna analyseras med avancerad maskinlärning.

Publicerad
händer med blå plasthandskar håller fram ett mänskligt kranium

Forskare vid Lunds universitet har tagit fram en ny metod som gör det möjligt att få fram exakta dateringar av tiotusenåriga mänskliga kvarlevor.
Bild: Unsplash

Sedan 1950-talet har kol 14-metoden varit det vanligaste sättet att datera arkeologiska fynd av organiskt material som trä och ben. Den ger en ungefärlig ålder på fyndet genom att mäta förhållandet mellan två isotoper av grundämnet kol. Men den har en ganska stor felmarginal och kan ge spann på flera hundra år. Det finns också risk för kontaminering av yngre kol, som förvränger resultatet.

En alternativ metod har nu tagits fram av ett forskarlag lett av universitetslektor Eran Elhaik på biologiska institutionen vid Lunds universitet. Den bygger på förhållandet mellan ett antal biomarkörer i dna, delar av arvsmassan som styr specifika egenskaper – till exempel laktostolerans.

Eran Elhaik skriver på whiteboard
Den nya metoden kan bland annat hjälpa till att lösa gamla tvister om datering, enligt Eran Elhaik.
Bild: Inger Ekström

Kräver mindre material än kol 14-metoden

Metoden är mer exakt och löser flera problem som kol 14-metoden har, förklarar han.

– Det krävs mycket mindre material för att datera med dna. Hittar vi en markör för laktostolerans vet vi att människan levde efter det att lantbruket kom på stenåldern. Det låter kanske inte imponerande, men har vi 100 000 sådana markörer som visar på ett före eller efter någon förändring kan vi göra en mycket exakt datering.

Väljer biomarkörer som tydligt förändras

Från den öppna internationella databasen AADR valde forskarna ut 3 961 genom från arkeologiska fynd i Europa och Asien från stenåldern till 1800-talet. Det kompletterades med genom från 1 307 nutida människor i samma områden. 130 forntida och 145 nutida människor hade släktingar i materialet

Forskarna byggde en modell kallad TPS, temporal population structure, genom att ur materialet välja biomarkörer som tydligt förändrades över tid. Med avancerad maskinlärning studerades 150 000 markörer, och av dem förändrades drygt 62 000 tydligt över minst 3 000 år.

– Enkla exempel är funktioner i immunsystemet och ögonfärg, men många markörer har ingen påverkan som vi märker av. De avspeglar förändringar i tid på grund av mänsklig rörlighet och möten, hur människor i alla tider har träffats och utbytt gener, säger Eran Elhaik.

Genom att mäta andelarna av utvalda markörer i genomet från kvarlevor får forskarna ett tidspann, som jämförs med medelvärden från kol 14-datering och arkeologiska dateringar. En viktig jämförelse har varit dateringarna av personer som man vet var släkt med varandra, där kol 14-metoden ibland inte räcker till för bekräftelse.

Svårare med äldre material

– Hälften av materialet i AADR-databasen är daterat med kol 14-metoden, 40 procent med arkeologiska metoder där man ser på likheter med andra fynd eller sammanhang och 10 procent är odaterat. Det ger långa tidspann och många felaktigheter i databasen. Vår metod ger betydligt mer exakt datering. Vi kan datera material med okänd ålder, vi kan korrigera felaktiga mätningar och lösa gamla tvister om datering, säger Eran Elhaik.

Metoden fungerar åtminstone för de senaste 10 000 åren, men för tiden innan finns inte tillräckligt med referensmaterial för att bedöma tillförlitligheten. Metoden har ännu inte testats på material från andra kontinenter än Europa och Asien, men det är tänkt som nästa steg.

Välkommen till

Hjärndagen

Välkommen till en spännande heldag med föreläsningar om den senaste hjärnforskningen. Fredag 11 november kl 9–16. Oscarsteatern, Stockholm.

Läs mer och boka!

Prenumerera på Forskning & Framsteg!

10 nummer om året och dagliga nyheter på webben med vetenskapligt grundad kunskap.

Beställ idag
Publicerad

Upptäck F&F:s arkiv!

Se alla utgåvor