Genetyka

Dzisiejsze metody badawcze oferują możliwość śledzenia zmian struktury chemicznej DNA, tj. zawartej w nim informacji, w różnych przedziałach czasowych. Można je wykorzystać na dwa sposoby.

Pierwszy polega na analizie struktury pierwszorzędowej DNA organizmów współcześnie żyjących. Porównywanie coraz liczniej dostępnych genomów różnych gatunków dostarcza danych o mechanizmie ewolucji, pozwala określać czas, jaki upłynął od momentu powstania zmiany w DNA (nowego allelu), czas rozpoczęcia jej selekcji, a niejednokrotnie umożliwia wnioskowanie o rodzaju czynnika selekcjonującego.

Drugi sposób jest znacznie trudniejszy w realizacji z powodu znacznych ograniczeń metodycznych i zawsze ograniczonej możliwości dostępu do obiektu analizowanego – cząsteczek kopalnego DNA. Z metodycznego punktu widzenia, działanie obarczone jest błędami, jednakże, kiedy realizowane zgodnie z zasadami sztuki, stanowi bezcenne źródło wiedzy o pulach genowych należących do przeszłości. Można dzięki niemu uzyskać dane o genach organizmów żyjących na określonym obszarze i ustalonym przedziale czasowym, częstości występowania alleli lub różnicach w strukturze pierwszorzędowej fragmentów niekodujących, które mogły przyczynić się do powstania cechy gatunku, jak to miało miejsce (co najmniej dwukrotnie) w przypadku tolerancji laktozy.

Przykładowo analiza DNA wczesnoneolitycznych Europejczyków sprzed 7-8 tys. lat wykazała brak u nich tej cechy (jest efektem zamiany jednego tylko nukleotydu), w przeciwieństwie do ludzi żyjących w okresie późnej epoki żelaza. Trudno byłoby dzisiaj wyobrazić sobie analizę kopalnego DNA bez znajomości mechanizmów degradacji i wyszukanych metod badawczych. Dzięki zaawansowanej technologii 454 wykazano, że prawie 80% analizowanych fragmentów DNA wyizolowanych w 2006 roku z neandertalskiego materiału kostnego (Vindija, Chorwacja), liczącego sobie ~36 tys. lat, nie przystawało do żadnej znanej sekwencji znajdującej się w bazach referencyjnych DNA, a tylko ~6% przystawało do genomów przedstawicieli rzędu naczelnych (Primates).

Znaczenie badań DNA w archeologii
Metody molekularne mogą z pewnością ożywić badane przez archeologów miejsce, dostarczając informacji o fenotypie ludzi, zwierząt, roślin i drobnoustrojów je zamieszkujących, a także o pokrewieństwie lub nękających chorobach. Dzięki analizie DNA z przeszłości archeolodzy uzyskać mogą precyzyjną informację o kierunkach migracji całych grup ludzkich lub pojedynczych osobników. Analiza genetyczna pozwala także na rekonstrukcję rodowodów i pokrewieństwa między starożytnymi osobami. Można odtwarzać relacje rodzinne oraz dowiadywać się, czy badane jednostki były spokrewnione.