Липиды в окаменевших фекалиях подтвердили заселение Америки людьми до Кловис

Исследователи из США предложили использовать данные о липидном составе копролитов (окаменевших фекалий), чтобы установить, какие виды посещали ряд американских пещер тысячи лет назад, сообщается в Science Advances. С помощью этого метода ученые уже подтвердили, что часть копролитов в орегонских пещерах Пэйсли 12,2 тысячи лет назад оставили люди — а значит, некоторые особи нашего вида мигрировали в Северную Америку еще до представителей культуры Кловис.

Кто из Homo sapiens первым достиг Северной Америки и когда это было, не вполне понятно. Несколько десятилетий во второй половине XX века среди палеоантропологов была популярна гипотеза, что это были люди культуры Кловис. Согласно генетическим данным, они были предками 80 процентов представителей аборигенных североамериканских племен. Предположение, что Кловис первыми попали в Новый Свет около 11 тысяч лет назад, основывалось в первую очередь на том, что останков и следов материальной культуры других людей почти не находили.

Постепенно стали накапливаться сведения о людях, которые не относились к культуре Кловис и попали на континент раньше — 20 или даже более тысяч лет назад по Берингийскому перешейку. Ледяной щит, который покрывал Аляску и большую часть территории современной Канады, замедлил их распространение на юг, но уже 15–14 тысяч лет назад они расселились и по Северной, и по Южной Америке.

От людей «до-Кловис» остались копролиты и каменные орудия, их нашли, в частности, в пещерах Пэйсли в Орегоне. Ученые приписывают эти копролиты человеку, так как в них нашли характерную ДНК. Однако генетический материал особенно подвержен загрязнению: иными словами, человеческая ДНК могла появиться на копролитах, когда их извлекали из пещер. Поэтому исследователи из Великобритании и США во главе с Йеном Буллом (Ian Bull) из Бристольского университета предложили использовать для установления происхождения копролитов более устойчивые соединения — липиды.

Исследователи учли, что состав фекалий млекопитающих зависит от их диеты, и что у разных видов работают разные ферменты — а следовательно, некоторые молекулы могут производить люди, а их вероятные соседи по пещере, рыси и медведи, не могут. Ученые выбрали 21 копролит из найденных в Пэйсли, отделили от каждого фрагмент массой примерно полграмма, измельчили, добавили растворители, подходящие для липидов, и таким образом извлекли эти соединения из артефактов.

Дальше с помощью газовой хроматографии — масс-спектрометрии исследователи определили, какие липиды (в первую очередь стероиды и жирные кислоты) содержались в каждом из копролитов и какой вид животных мог их синтезировать, и сравнили полученные данные с результатами анализа митохондриальной ДНК из тех же копролитов.

В 13 случаях из 21 оценка видовой принадлежности организма, из чьих фекалий образовался копролит, по данным о митохондриальной ДНК и липидам совпала. Два из них оказались продуктами жизнедеятельности хищников (рыси Lynx rufus и льва Panthera leo), один содержал и человеческие, и волчьи/собачьи липиды (как предполагают авторы, потому, что хищники порой ели человеческие фекалии).

Три копролита, датированные примерно 12,2 тысячи лет до настоящего момента, содержали только липиды, которые способен сделать Homo sapiens, и его же митохондриальную ДНК. Учитывая, что их возраст превышает оценки, типичные для культуры Кловис, копролиты служат еще одним подтверждением, что самыми первыми людьми в Америке были более древние выходцы из Евразии.

Исследователи отмечают, что их метод определения происхождения копролитов не только не уступает в точности анализу ДНК, но и дает большие возможности по сравнению с ним. В генетическом материале, в том числе митохондриальном, не отображается, чем питался тот или иной индивид, а по желчным кислотам и стеролам в фекалиях это как раз легко определить. Кроме того, липиды, в отличие от ДНК, в копролитах содержатся в достаточных количествах, чтобы их не приходилось искусственно «размножать» на основе очень маленького числа молекул — как это приходится делать для полимеразной цепной реакции (ПЦР). Соответственно, сводится к минимуму довольно типичная для ПЦР ошибка, когда небольшая примесь чужеродных молекул многократно копируется и меняет всю картину результатов анализа.

Ранее мы писали о том, что каменные наконечники копий возрастом 13,2–15,5 тысячи лет, найденные в Техасе, указали на две волны миграции людей в Америку — 15,5 и 14 тысяч лет назад. Упоминали мы и о том, что нет единой точки зрения на путь расселения людей «до-Кловис» с Аляски по континенту: кто-то считает, что они шли по наземному коридору между ледяными щитами, кто-то — что часть пути преодолевали вдоль берега Тихого океана, и имеющиеся данные не позволяют отвергнуть ни одну из этих гипотез.

Светлана Ястребова