Menschliche Evolution jenseits von Kollagen

Die Erforschung alter Homininenreste in kalten, stabilen Umgebungen hat durch den Erhalt von DNA und Kollagen entscheidende Einblicke in unsere Vergangenheit ermöglicht. In den (Sub-)Tropen jedoch mangelt es an genetischen und chronologischen Belegen über frühe Menschen. Knochen, die für das Verständnis der menschlichen Evolution wichtig sind, zeigen oft nur wenig DNA oder Kollagen aufgrund des Proteinabbaus. Aktuelle Datierungsmethoden konzentrieren sich auf Kollagen, das in warmen, feuchten Gebieten leicht zersetzt wird. HUMEVCOL strebt eine Revolution in der Analyse stark degradierter Fossilienknochen an, indem es eine Technik zur Extraktion und Radiokarbon-Datierung von Nicht- Kollagenproteinen (NCPs), insbesondere Gamma-Carboxyglutaminsäuren (Gla), entwickelt, um wichtige frühe Fauna- und Homo sp. Fossilien in tropischen Regionen zu datieren. Frühere Versuche, NCPs zu datieren, stießen auf Probleme. Experimente in den 1990ern zeigten widersprüchliche Daten zwischen Kollagen und Osteocalcin (OC), einem Gla-haltigen Protein. OC-Daten erschienen älter als Kollagen, was gegen die Erwartungen aufgrund von Umweltkontaminationen war. Technische Probleme traten aufgrund der fragmentierten Natur des extrahierten OC auf. Neuere Studien zeigten jedoch, dass Gla möglicherweise in der anorganischen Knochenphase, insbesondere in Kristallaggregaten, erhalten bleibt. Diese könnten auch NCPs bewahren, was darauf hindeutet, dass der Rückgang von Kollagen im Knochen nicht notwendigerweise mit einer Abnahme von OC einhergeht. Unsere Studie zeigt, dass Gla in pleistozänen Knochen überlebt, wenn ein neues Extraktionsprotokoll verwendet wird. Eine Herausforderung ist die geringe Menge dieser Proteine in Knochen und deren Aufbereitung für die Datierung, besonders in schlecht erhaltenen Proben. Technologische Fortschritte bieten neue Möglichkeiten, diese Herausforderungen zu bewältigen. Moderne Methoden könnten Gla isolieren und datieren. Unsere Ziele sind das Verständnis der Knochen-Diagenese auf struktureller und mechanistischer Ebene sowie die Entwicklung einer kollagenunabhängigen Datierungsmethode für Fossilien. Wir werden eine Datenbank mitSchlüsseldiageneseparametern aufbauen,untersuchtdurch massenspektrometrische Bildgebung, Infrarotspektroskopie und C:N-Verhältnisse. Modelle werden eingesetzt, um Umgebungen zu identifizieren, die NCPs bewahren. Ein nicht auf Kohlenstoff basierendesExtraktionsprotokollfür Gla ermöglicht esuns, umgebungsunabhängige Daten aus degradierten Fossilien zu erhalten. Dies verbessert die Analyse und Datierung archaischer Überreste erheblich. Unsere Forschung wird an Tierresten aus der Denisova-Höhle, der Fuyan-Höhle und wichtigen paläolithischen Stätten in den Tropen durchgeführt, einschließlich der Höhlen Fa Hien und Kitulgala Beli-Lena sowie der Liang Bua- Höhle von Homo floresiensis.