Mirka Kuczkowska: Jak doszło do nawiązania współpracy z zespołem prof. Svante Pääbo?
dr Wioletta Nowaczewska: – Musimy cofnąć się do 2007 roku, gdy w jaskini Stajnia w Jurze Krakowsko-Częstochowskiej znaleziono ząb. Moim zadaniem było ustalenie, do kogo ten ząb należał. Po analizie jego budowy postawiłam tezę, że jest to ząb neandertalski. W kolejnych latach pojawiły się prace poświęcone kolejnym zębom neandertalskim odnalezionym z tej jaskini, w tym publikacja, której byłam pierwszym autorem, co było uzasadnione moim istotnym wkładem w badania nad tymi szczątkami. O naszym odkryciu dowiedzieli się naukowcy z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka w Lipsku, w tym dr Mateja Hajdinjak, która należy do zespołu prof. Svante Pääbo. I tak zawiązała się między nami współpraca.
Dlaczego odkrycie neandertalczyka z jaskini Stajnia zainteresował dr Mateję Hajdinjak?
– Znalezienie zębów dawnych kopalnych istot ludzkich w jaskini Stajnia było sensacyjnym odkryciem. Były to pierwsze bezpośrednie dowody na to, że neandertalczycy występowali na terenie dzisiejszej Polski. Wcześniej o ich obecności świadczyły tylko dowody pośrednie – kamienne narzędzia, których wykonanie przypisywano neandertalczykom. Obecnie możemy mówić o sześciu zębach należących do kilku osobników, z czego pięć pochodzi z jaskini Stajnia, a jeden z Jaskini Ciemnej.
Na czym polegała współpraca z zespołem prof. Svante Pääbo?
– Głównym celem zespołu prof. Svante Pääbo było uzyskanie mitochondrialnego DNA z zębów odnalezionych w jaskini Stajnia. I to się powiodło. Pozyskano materiał z trzech zębów należących do osobników dorosłych, a badania genetyczne potwierdziły ich neandertalskość. Dodatkowo dr Mateja Hajdinjak wykonała analizę porównawczą między mt DNA zęba osobnika z jaskini Stajnia a mt DNA innych neandertalczyków.
Co wykazało to porównanie?
– Wyniki były zaskakujące. Okazało się, że mt DNA „polskiego” neandertalczyka wykazuje większe podobieństwo do osobników, których szczątki odnaleziono w Jaskini Mezmayskaya na Kaukazie, niż do tych odkrytych w Europie Zachodniej lub Środkowej. Oznacza to, że neandertalczycy wędrowali, pokonując bardzo duże odległości. Takie wędrówki mogły odbywać się o wiele częściej niż do tej pory przypuszczano. A to z kolei wiązało się z intensywną wymianą genetyczną między różnymi osobnikami.
Wróćmy do początków. Jak to możliwe, że w jaskini zostaje znaleziony ząb sprzed 50 tys. lat?
– W jaskini Stajnia zastosowano żmudną, ale skuteczną metodę wypłukiwania osadu na sicie o małych oczkach. Jaskinie z założenia są trudnymi stanowiskami. Warstwy osadów mogą ulec przemieszaniu, zachodzą też procesy związane ze zmianami temperatur, np. zamarzanie wody. Dzięki wypłukiwaniu osadu łatwiej dostrzec tak drobny element jak ludzki ząb. Oklejony gliną ząb wygląda zupełnie jak grudka ziemi lub kamyczek i dopiero po oczyszczeniu jest rozpoznawalny.
To musiało być niezwykle satysfakcjonujące znalezisko…
– Tak, ale oczywiście to nie jest tak, że bezpośrednio po znalezieniu ludzkiego zęba możemy od razu stwierdzić, czy należał on do kopalnego człowieka czy do neandertalczyka. Taka ocena wymaga określonych badań.
Jak Pani rozpoznała, że te zęby należały do neandertalczyków?
– Dzięki szczegółowym analizom cech metrycznych i jakościowych. Szczególnej analizie poddaje się koronę zęba. Przy trzonowcach i przedtrzonowcach analizuje się ukształtowanie powierzchni żującej, na przykład liczbę i wielkość guzków oraz ich ułożenie względem siebie. Wykonaliśmy też zdjęcia korony zębów pod odpowiednio dużym powiększeniem, by ocenić mikrouszkodzenia na szkliwie. Z kolei badania mikrotomografem komputerowym pozwalają zobaczyć wnętrze zęba i ocenić grubość jego szkliwa.
Czym różni się ząb neandertalczyka od zęba homo sapiens?
– Takim wyznacznikiem jest kompleks cech, które muszą współwystępować ze sobą. W przypadku trzonowców neandertalczycy mieli nieco cieńsze szkliwo niż homo sapiens. Jeśli więc trzonowiec ma duże rozmiary, ale cienkie szkliwo, a do tego guzki korony mają określoną budowę, to jest bardzo prawdopodobne, że mamy do czynienia z zębem neandertalskim. Inne są też zmiany spowodowane ścieraniem się powierzchni zęba. Inaczej one wyglądają u neandertalczyków, inaczej u homo sapiens.
Jakie znaczenie mają osiągnięcia prof. Svante Pääbo?
– Osiągnięcia prof. Svante Pääbo mają ogromne znaczenie nie tylko dla naukowców specjalizujących się w badaniach szczątków kostnych człowieka współczesnego i dawnych wymarłych istot ludzkich, ale też dla medycyny. Przed 1997 rokiem nikt nawet nie przypuszczał, że uzyskanie mt DNA z fragmentów kostnych pochodzących sprzed 50 tys. lat będzie możliwe. A obecnie nie tylko uzyskujemy, ale też porównujemy DNA jądrowe neandertalczyka, kopalnego homo sapiens i człowieka współczesnego. Stąd wiemy, że przedstawiciele naszego gatunku krzyżowali się z neandertalczykami. Widać to w naszych genach. Szacuje się, że od dwóch do maksymalnie czterech procent informacji genetycznej losowo wybranego Europejczyka pochodzi właśnie od neandertalczyków. Ta wiedza wzbogaca naszą wiedzę o naszej odporności lub podatności na określone choroby.
Możemy też lepiej poznać naszą historię ewolucyjną.
– Tak. Dzięki prof. Svante Pääbo odkryto nieznanego do tej pory hominina, czyli dawną formę ludzką. Do dziś nie wiemy, jak ona wyglądała, ale wiemy, że współwystępowała z neandertalczykiem. Odkryto ją, gdy zbadano DNA wydobyte z paliczka znalezionego w jaskini Denisowej w górach Ałtaj i porównano je z DNA neandertalczyków i homo sapiens. Różnice były tak duże, że wyodrębniono zupełnie nową istotę ludzką: denisowianina. Badania genetyczne wskazują na obecność jego genów u współczesnych mieszkańców południowo-wschodniej Azji. Na przykład losowo wybrani Melanezyjczycy posiadają nawet do pięciu procent informacji genetycznej pochodzącej od denisowian. Innymi słowy dzięki badaniom DNA poznajemy zróżnicowanie genetyczne ludzi współczesnych.
Czy dalej bada Pani szczątki neandertalczyków?
– Nie mogę za wiele zdradzić, aby nie zapeszyć. Powiem tyle, że obecnie skupiam się na badaniach szczątków kostnych człowieka współczesnego pochodzących z różnych okresów historycznych. Analizuję wpływ czynników środowiskowych na zmienność budowy kośćca, głównie czaszki. Próbuję odpowiedzieć na pytanie, dlaczego pewne obszary czaszki są tak a nie inaczej ukształtowane i jakie czynniki mogą na to wpływać.
Co dla Pani jest najważniejsze w pracy naukowca?
– Dziecięca ciekawość. Umiejętność zadawania pytań i chęć szukania na nie odpowiedzi. Muszę przyznać, że dla mnie przykładem takiego naukowca jest właśnie prof. Svante Pääbo. Wiadomo, że jego odkrycia w dziedzinie archeogenetyki były możliwe dzięki rozwojowi technologicznemu, ale to jego ciekawość i twórcze podejście do rozwiązywania naukowych problemów zaowocowało nagrodą Nobla. To jego sposób myślenia jest fascynujący.
Dr Wioletta Nowaczewska z Zakładu Biologii Człowieka Uniwersytetu Wrocławskiego – paleoantropolog, analizuje szczątki należące do neandertalczyka, homo erectus i homo sapiens. W pracy doktorskiej, pisanej pod kierunkiem prof. Tadeusza Krupińskiego, analizowała rozwój i ewolucję homo sapiens. Autorka licznych publikacji, w tym o tanatologii, czyli nauce o śmierci. W 2005 r. otrzymała nagrodę Rektora UWr za osiągnięcia naukowe, a w latach 2009 i 2010 za osiągnięcia dydaktyczne. Jest opiekunem koła naukowego Kostka.
