Uitgestorven holenbeer geeft zijn DNA prijs
De holenbeer is 15.000 jaar geleden, tegen het eind van de
laatste ijstijd, uitgestorven. Een groep onderzoekers is erin
geslaagd mitochondriaal DNA te isoleren uit een borstbeen van
de berensoort, dat door prof.dr. Hans van der Plicht is
gedateerd op een ouderdom van 32.000 jaar. Ze publiceren hun
bevindingen deze week in PNAS Online Early Edition.
Afbeelding: Een met rode oker getekende holenbeer, lengte
ongeveer 80 cm.
Quagga
Het is al eerder gelukt om het DNA van uitgestorven dieren te
reconstrueren. De jacht op oud DNA werd zo'n twintig jaar
geleden geopend bij de quagga - een zebrasoort waarvan de
laatste vertegenwoordiger in 1883 in Artis overleed. Complete
sequenties van mitochondriaal DNA zijn tot nu toe alleen nog
maar ontcijferd bij moa's - grote Nieuw-Zeelandse loopvogels
die enkele honderden jaren geleden uitstierven. Mitochondriaal
DNA (mtDNA) bevindt zich in tegenstelling tot ander DNA niet in
de celkern en het wordt enkel via de vrouwelijke lijn
doorgegeven. Van soorten als de wolharige mammoet en de
mastodont, die in het Pleistoceen leefden en waarvan veel
materiaal in permafrostbodems bewaard bleef, is ook al eerder
het mtDNA ontcijferd.
Afbeelding: Onder deze schedel van een holenbeer werden een
paar stukjes houtskool gevonden. Dat betekent dat de schedel
daar geplaatst is nadat de tekeningen in de grot zijn
aangebracht.
Chauvet Pont d'Arc
Van de holenbeer (Ursus spelaeus) zijn alleen maar botten
overgebleven. Deze botten worden vaak gevonden in grotten die
ook door de mens werden gebruikt. Voor dit onderzoek gebruikten
de wetenschappers een borstbeen dat gevonden is in de grot van
Chauvet Pont d'Arc in Zuid-Frankrijk. In deze grot bevinden
zich ook de oudst bekende rotsschilderingen, onder andere van
de holenbeer. Het bot van de holenbeer werd door Van der Plicht
met behulp van de C14-methode gedateerd op een ouderdom van
31.870 jaar met een onzekerheidsmarge van ongeveer 300 jaar.
Van der Plicht is leider van het C14-laboratorium van de
Rijksuniversiteit Groningen en tevens bijzonder hoogleraar
Isotopenarcheologie aan de Universiteit Leiden.
Afbeelding: Op deze schedel van een holenbeer is in de loop van
de tijd een stalagmiet gegroeid.
Houtskool
De schilderingen in de grot zijn uniek, omdat ze gedateerd zijn
op een ouderdom van ongeveer 30.000 jaar. Van der Plicht: `Dat
is spectaculair oud volgens steentijddeskundigen. Onmogelijk
oud zelfs volgens sommigen en dat geeft al jaren aanleiding tot
verhitte debatten.' Tot de ontdekking van de grot in 1994 werd
algemeen aangenomen dat schilderingen met zo'n hoog kunstzinnig
niveau niet ouder waren dan 15.000 jaar. De ouderdom van de
schilderingen is indertijd ook met C14 bepaald, maar door een
ander team. `Omdat deze dateringen werden betwijfeld', vertelt
Van der Plicht, `is later nog houtskool van de brandhaarden in
de grot bemonsterd en gedateerd. Daarvoor ben ik
verantwoordelijk. Het gaat dus niet om de schilderingen zelf,
maar om de houtskool waarmee de tekeningen zeer waarschijnlijk
zijn gemaakt.'
Afbeelding: Deze schildering beslaat meer dan 6 m2. De wand
werd eerst afgeschraapt, waardoor eerdere tekeningen werden
uitgewist. De verschillende tekeningen werden vervolgens na
elkaar aangebracht: een donkere oeros naar links weglopend, een
donkere wolharige neushoorn, een lijntekening van twee
tegenover elkaar staande neushoorns (C14 gedateerd op een
ouderdom van 31,000 jaar) en vier paardenkoppen. Onderaan maakt
een kleine bizon het geheel compleet.
Evolutionaire klok
Het mtDNA levert een betrouwbare evolutionaire klok. Kleine
mutaties in dit DNA treden op volgens een bekende frequentie.
Daardoor is het mogelijk aan de hand van het aantal mutaties
vast te stellen wanneer twee populaties van dezelfde soort - of
twee soorten - begonnen zijn uit elkaar te groeien. De
onderzoekers hebben door het mtDNA van de holenbeer te
vergelijken met dat van de (westelijke) bruine beer (Ursus
arctos) kunnen afleiden dat beide zustersoorten zijn die 1,6
miljoen jaar geleden uit elkaar zijn gaan groeien. Van de
westelijke bruine beer heeft zich slechts zo'n 400.000 jaar
geleden de ijsbeer (Ursus maritimus) afgesplitst.
Carnivoor
Met dit onderzoek is voor het eerst DNA van een carnivoor uit
het Pleistoceen ontcijferd, hoewel de holenbeer waarschijnlijk
hoofdzakelijk plantaardig voedsel at. De onderzoekers hebben de
reconstructie van de stamboom van de beren een belangrijke stap
verder gebracht. Bovendien hebben ze aangetoond dat
archeologische vondsten van botmateriaal dat voorheen als
onbruikbaar werd afgedaan, wel degelijk geschikt zijn om DNA
uit te isoleren.
(28 oktober 2008/SH)
Deciphering the complete mitochondrial genome and phylogeny of
the extinct cave bear in the Paleolithic painted cave of
Chauvet
Céline Bon, Nicolas Caudy, Maud de Dieuleveult, Jean-Marc
Elalouf, Christelle Laugier, Bernard Rousseau, Philippe Fosse,
Michel Philippe, Frédéric Maksud, Eliane Beraud-Colomb, Eric
Bouzaid; Rym Kefi, Didier Casane, Johannes van der Plicht
28/10/2008
Universiteit Leiden