Vor etwa 12.000 Jahren machte ein junges Mädchen einen Spaziergang auf der heutigen Halbinsel Yucatan und stürzte 190 Fuß in eine tiefe Grube, wobei es sich das Becken brach und sie wahrscheinlich sofort tötete. Mit der Zeit wurde die Grube - Teil eines ausgeklügelten Höhlensystems aus Kalkstein - zu einem wässrigen Grab, als die letzte Eiszeit endete, die Gletscher schmolzen und der Meeresspiegel anstieg.
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2007 stießen Höhlentaucher auf ihre bemerkenswert erhaltenen Überreste, die das älteste, vollständigste und genetisch intakteste menschliche Skelett in der Neuen Welt bilden. Ihre Knochen enthalten nach neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen den Schlüssel zu einer Frage, die Wissenschaftler seit langem beschäftigt: Wer waren die ersten Amerikaner?
Die vorherrschenden Ideen deuten auf alle Indianer hin, die von alten Sibirern abstammen, die vor 26.000 bis 18.000 Jahren über die Beringia-Landbrücke zwischen Asien und Nordamerika zogen. Im Laufe der Zeit verbreiteten sich diese Menschen nach Süden und bildeten die Heimat der amerikanischen Ureinwohner, denen die europäischen Siedler vor Jahrhunderten begegneten.
Der Schädel von Naia auf dem Boden von Hoyo Negro, wie er im Dezember 2011 erschien, ist in eine fast aufrechte Position gerollt. (Foto von Roberto Chavez Arce) Aber darin liegt ein Rätsel: "Die modernen amerikanischen Ureinwohner ähneln den Menschen in China, Korea und Japan sehr stark ... aber die ältesten amerikanischen Skelette nicht", sagt der Archäologe und Paläontologe James Chatters, Hauptautor der Studie und Inhaber von Applied Paleoscience, a Forschungsberatung mit Sitz in Bothell, Washington.
Die geringe Anzahl der bisher entdeckten frühen amerikanischen Exemplare hat kleinere und kürzere Gesichter und längere und schmalere Schädel als die späteren amerikanischen Ureinwohner, die den modernen Menschen in Afrika, Australien und im Südpazifik ähnlicher sind. "Dies hat zu Spekulationen geführt, dass möglicherweise die ersten Amerikaner und Ureinwohner Amerikas aus verschiedenen Heimatländern stammten", fährt Chatters fort, "oder in verschiedenen Entwicklungsstadien aus Asien ausgewandert sind."
Das neu entdeckte Skelett - von den Tauchern, die es nach dem Griechen für Wasser entdeckten, Naia genannt - sollte dazu beitragen, diese Spekulation zu lösen. Obwohl ihr Schädel wie der anderer früher Amerikaner geformt ist, teilt sie eine DNA-Sequenz mit einigen modernen amerikanischen Ureinwohnern. Mit anderen Worten, sie ist wahrscheinlich eine genetisch bedingte Großtante der Ureinwohner Amerikas.
Neue genetische Beweise stützen die Hypothese, dass die ersten Menschen in Amerika alle aus Nordostasien kamen, indem sie eine als Beringia bekannte Landbrücke überquerten. Als der Meeresspiegel nach der letzten Eiszeit anstieg, verschwand die Landbrücke. (Julie McMahon) Um zu diesen Erkenntnissen zu gelangen, mussten die Wissenschaftler zunächst das Alter von Naia abschließend bestimmen.
Es half, dass die Höhle, in der sie gefunden wurde - eine untergetauchte Kammer mit dem Namen „Hoyo Negro“ (spanisch für „Schwarzes Loch“) des Sac Atun-Höhlensystems, die nur von Tauchern betreten werden konnte, die in einem nahe gelegenen Sinkloch eine 30-Fuß-Leiter hinunterklettern und schwimmen Entlang eines 200-Fuß-Tunnels, um dann einen letzten 100-Fuß-Abfall zu machen, waren Fossilien von Säbelzahntigern, riesigen Bodenfaultieren, Höhlenbären und sogar einer elefantenähnlichen Kreatur, die man Gomphothere nennt, übersät. Diese Kreaturen sind vor Tausenden von Jahren während der letzten Eiszeit zuletzt auf der Erde gelaufen.
Aber die Forscher mussten präziser werden. Sie haben sich also die regionalen Meeresspiegeldaten genau angesehen, um ein Mindestalter zu ermitteln, ab dem sich die Höhle mit Meerwasser füllte. Ihre Analyse ergab, dass der Standort, der sich jetzt 30 Meter unter dem Meeresspiegel befindet, vor 9.700 bis 10.200 Jahren untergetaucht wäre. Naia musste also vorher in die Höhle gefallen sein.
Im Gegensatz zu früheren Skeletten der frühen Amerikaner hatte Naia auch ihre Zähne. Unter der Leitung von Mitautor Douglas Kennett, Professor für Umweltarchäologie an der Pennsylvania State University, datierten Forscher ihren Zahnschmelz vor 12.900 Jahren mit Radiokohlenstoff.
Aber Naias Kontakt mit Meerwasser in den Kalksteinhöhlen hatte ihre Knochen mineralisiert. "Leider können wir nicht ausschließen, dass der Zahnschmelz mit sekundären Karbonaten aus dem Höhlensystem kontaminiert ist", erklärt Kennett.
Zahnschmelz enthält auch Spuren von Uran und Thorium, radioaktiven Mineralien, die mit bekannten Raten zerfallen. Die Ergebnisse dieser Analysen zeigten zwar, dass die Überreste mindestens 12.000 Jahre alt waren, waren aber auch nicht schlüssig.
Die Wissenschaftler bemerkten jedoch etwas Interessantes an den Knochen selbst: Sie waren mit rosettenartigen Mineralablagerungen übersät. Bevor die Höhle untergetaucht wurde, bildete sich aus dem Dach der Höhle herabtropfendes Wasser ein Mineralnebel, der in Blümchenmuster auf den Knochen trocknete.
"Da die Blütchen auf den menschlichen Knochen wuchsen, wussten wir, dass ihre Datierung uns ein Mindestalter für die Knochen geben würde", erklärt Victor Polyak, Wissenschaftler am Department of Earth and Planetary Sciences der University of New Mexico. "Angesichts der Tatsache, dass die Grube von Hoyo Negro trocken war, als Naia auf den Grund ging, mussten die Blütchen zwischen ihrem Tod und vor 10.000 Jahren gewachsen sein, als der Boden der Grube wegen des Aufstiegs von Brackwasser überflutet wurde Meeresspiegel. Daher haben die ältesten Stücke von Blütchen das älteste Mindestalter geliefert. "
Die Analyse dieser Blüten stimmte mit anderen Ergebnissen überein - Naia fiel vor nicht früher als 12.000 Jahren in die Höhle.
Der obere rechte dritte Molar von Naia, der sowohl für die Radiokohlenstoffdatierung als auch für die DNA-Extraktion verwendet wurde. Der Zahn wird von Brian Kemp von der Washington State University gehalten, der die genetische Forschung am Skelett leitete. (Foto von James Chatters) Naias Zähne spielten eine weitere Rolle: Als ihr Alter feststand, versuchten die Wissenschaftler, ihre DNA aus den Backenzähnen zu extrahieren. "Wir haben eine DNA-Extraktion versucht, bei der möglicherweise noch Fragmente übrig sind", sagt Chatters. "Ich war schockiert, als wir tatsächlich intakte DNA bekamen."
Die Forscher konzentrierten sich auf mitochondriale DNA (mtDNA), die von Genetikern verwendet wird, um die Beziehung zwischen Populationen zu untersuchen. mtDNA ist häufiger vorhanden als DNA im Zellkern, daher ist es einfacher zu studieren. Die Forscher konzentrierten sich insbesondere auf Haplotypen, bei denen es sich um Sequenzen von Genen handelt, die langsamer mutieren als der Rest der mtDNA.
Ihre Analyse ergab, dass Naias mtDNA einen Haplotyp enthält, der in modernen amerikanischen Ureinwohnern vorkommt und nur in Amerika vorkommt. Wissenschaftler glauben, dass es in Beringia entstanden ist.
"Wir konnten ihre genetische Abstammung mit hoher Sicherheit identifizieren", sagt Ripan Malhi, Professor für Anthropologie an der Universität von Illinois. Malhis Labor war eines von drei Labors, die Naias mtDNA analysierten. Alle drei Analysen lieferten die gleichen Ergebnisse dass lebende Ureinwohner Amerikas und diese alten Überreste des von uns analysierten Mädchens alle aus der gleichen Herkunftsbevölkerung stammten, als Amerika anfänglich bevölkert war. "
Naia beweist, dass es Migrationen aus Beringia nach Südmexiko geschafft haben. Was den Unterschied zwischen Naias Schädel und den modernen amerikanischen Ureinwohnern angeht, erklärt die Co-Autorin Deborah Bolnick, Assistant Professor für Anthropologie an der University of Texas in Austin: „Die physischen Unterschiede zwischen Paläoamerikanern und amerikanischen Ureinwohnern sind heute eher auf Veränderungen zurückzuführen Das ist in den letzten 9.000 Jahren in Beringia und Amerika geschehen. “Bolnicks Labor war eines der drei Labors, das die mtDNA-Ergebnisse bestätigte.
Studien über Naia - nämlich die Tatsache, dass sie ein genetischer Vorläufer der modernen amerikanischen Ureinwohner ist - werfen ironischerweise einige interessante Fragen auf, ob Wissenschaftler in der Lage sein werden, Zugang zu den Überresten früher Amerikaner zu erhalten und sie zu extrahieren, die noch nicht entdeckt wurden.
Zum Beispiel konnten Chatters, der 1996 die wissenschaftliche Bedeutung des etwa 9000 Jahre alten Kennewick Man entdeckte, diese Überreste nicht weiter analysieren, da lokale Stämme den Leichnam als Vorfahren nach dem Native American Graves Protection and Repatriation Act (NAGPRA) beanspruchten ), verabschiedet im Jahr 1990. Das 9. Berufungsgericht bestätigte jedoch im Jahr 2004 eine frühere Entscheidung, wonach die sterblichen Überreste nach NAGPRA-Recht nicht als "Ureinwohner Amerikas" definiert werden konnten, und nahm die Untersuchungen der Einrichtung wieder auf.
Naias Entdeckung könnte in Zukunft die Tür für weitere Rechtsstreitigkeiten öffnen. Aber Chatters weist diese Idee zurück und stellt fest, dass in der aktuellen Studie „wir hier nicht unbedingt auf eine Beziehung zwischen Vorfahren und Nachkommen schauen. Wir betrachten einfach ein gemeinsames Erbe. “
In der Zwischenzeit tauchen Sie mit den Höhlenforschern des Projekts in Hoyo Negro ein, mit freundlicher Genehmigung des Nationalen Instituts für Anthropologie und Geschichte der mexikanischen Regierung und unterstützt von der National Geographic Society:
Das 12.000 Jahre alte Skelett einer Teenagerin wurde in Hoyo Negro gefunden, einem Unterwasser-Höhlensystem auf der Halbinsel Yucatan.
