În momentul morții unei creaturi, ADN-ul începe să se degradeze. În medie, jumătate din materialul genetic dispare la fiecare 521 de ani. Astfel, chiar și în cele mai bune condiții de conservare, orice urmă semnificativă de ADN devine indetectabilă după aproximativ 6,8 milioane de ani. Aceasta reprezintă o provocare majoră pentru cercetătorii care încearcă să reconstruiască istoria evolutivă a omenirii. O tehnică revoluționară ne permite însă să "privim dincolo" de această "dată de expirare" a ADN-ului în Africa: paleoproteomica – studiul proteinelor antice, care au o durată de viață mult mai lungă decât ADN-ul, scrie Live Science.
Primii hominizi bipezi au apărut în Africa acum 7 milioane de ani, iar genul Homo a evoluat acum aproximativ 2,6 milioane de ani.
Totuși, ADN-ul se descompune rapid în regiunile calde și umede în care au trăit strămoșii noștri îndepărtați. Din acest motiv, multe dintre trăsăturile cheie care ne definesc ca oameni provin dintr-o epocă în care materialul genetic nu mai poate fi analizat.
Paleoproteomica: O fereastră spre un trecut mai îndepărtat
Paleoproteomica – studiul proteinelor antice, care au o durată de viață mult mai lungă decât ADN-ul, le permite oamenilor de ştiinţă să privească dincolo de "data de expirare" a ADN-ului.
"Proteinele sunt biomolecule longevive, capabile să supraviețuiască milioane de ani", scriau în 2022 Christina Warinner, arheolog biomolecular la Universitatea Harvard, și colegii săi.
ADN-ul conține instrucțiuni pentru sinteza aminoacizilor, care se leagă între ei în lanțuri pentru a forma proteine. Din moment ce proteinele sunt mai stabile și se degradează mai lent, ele oferă o resursă valoroasă pentru studiul evoluției umane.
ADN-ul antic și revoluția în arheologie
Interesul pentru ADN-ul antic a explodat în 2010, când cercetătorii au publicat o schiță a genomului neanderthalian, confirmând că neanderthalienii s-au împerecheat cu strămoșii unor populații moderne. De atunci, ADN-ul antic a fost folosit pentru a explora diverse mistere arheologice precum colonizarea Americii și Australiei, apariția agriculturii, dar și răspândirea limbilor și culturilor.
Totuși, există limite semnificative. În timp, ADN-ul se fragmentează din cauza factorilor de mediu precum lumina solară, căldura și umezeala. Chiar dacă tehnologia a evoluat, oasele și dinții din trecutul îndepărtat oferă foarte puține fragmente utile. Problema este și mai mare în Africa, epicentrul evoluției umane.
"Africa este nucleul trecutului nostru evolutiv, dar ADN-ul antic de pe continent nu depășește, în general, vârsta de 20.000 de ani. Înțelegerea proceselor biologice din urmă cu milioane de ani ar putea transforma complet viziunea noastră asupra evoluție", a spus Adam Van Arsdale, antropolog biologic la Wellesley College.
Explozia paleoproteomicii
"Proteinele sunt interesante pentru antropologi deoarece pot rezista mult mai mult decât ADN-ul. Ele conțin mai puțini atomi și legături chimice și sunt mai compacte, deci mai puțin fragile", au explicat Warinner și colegii săi.
Primul proteom antic a fost extras în 2012 dintr-un os de mamut lânos vechi de 43.000 de ani. În 2019, s-a reușit extragerea celui mai vechi proteom de mamifer până atunci – dintr-un dinte de Gigantopithecus, o rudă a maimuțelor, vechi de 1,9 milioane de ani.
În 2025, cercetătorii au obținut cele mai vechi proteine cunoscute până acum, din Epiaceratherium, o specie asemănătoare rinocerului care a trăit în Arctica canadiană în urmă cu peste 21 de milioane de ani.
Metodele de identificare a proteinelor continuă să se îmbunătățească, iar antropologii le folosesc din ce în ce mai mult pentru a înțelege evoluția umană.
Un studiu publicat în 2020 în revista Nature a analizat proteinele din smalțul dentar al lui Homo antecessor, o rudă umană care a trăit în Europa acum 800.000 de ani. Cercetătorii au constatat că proteinele acestuia erau distincte față de cele ale lui H. sapiens, neanderthalienii și denisovenii, indicând că H. antecessor era o ramură separată, nu un strămoș direct.
Un alt studiu publicat în 2025 în revista Science a folosit analiza proteică pentru a identifica un os maxilar misterios, descoperit în largul Taiwanului, care s-a dovedit că aparţinea denisovanilor. Acesta a fost primul indiciu că aceștia au trăit și în această parte a lumii. În plus, studiul a arătat că proteinele pot fi extrase și din fosile provenite din regiuni calde și umede.
Rădăcinile africane ale umanității
Paleoproteomica promite să revoluționeze studiul evoluției umane timpurii. Două studii recente din Africa, unde ADN-ul antic este aproape imposibil de obținut, evidențiază acest potențial.
Primul, publicat în Science în luna mai, a analizat proteinele din dinții a patru indivizi Paranthropus robustus, o rudă umană care a trăit între 1,8 și 1,2 milioane de ani în urmă. Cercetătorii au identificat sexul indivizilor: doi bărbați și două femei. Însă un individ considerat anterior bărbat s-a dovedit a fi femeie, ceea ce sugerează că unele cranii clasificate greșit ar putea aparține altor grupuri sau specii necunoscute.
Al doilea studiu, publicat în South African Journal of Science în februarie, a analizat smalțul dentar al Australopithecus africanus, o rudă umană de acum 3,5 milioane de ani. Cercetătorii au reușit să determine sexul biologic, ceea ce ar putea oferi indicii despre diferențele de dimorfism sexual la strămoșii noștri.
Rebecca Ackermann, antropolog biologic la Universitatea din Cape Town, subliniază că această tehnologie ar putea răspunde la întrebări esențiale, cum ar fi dacă masculii și femelele din aceleași specii aveau dimensiuni și trăsături foarte diferite. De asemenea, proteomica ar putea arăta că unele fosile considerate parte din aceeași specie ar putea aparține, de fapt, unor linii diferite.
Viitorul paleoproteomicii
Până acum, oamenii de știință au analizat proteine de la un număr redus de strămoși umani. Deși corpul uman produce peste 100.000 de proteine, proteomul smalțului dentar este foarte limitat, având doar cinci proteine principale. Totuși, diferențele de secvență pot fi suficiente pentru a distinge între specii înrudite.
Ackermann avertizează că analiza proteinelor nu oferă încă răspunsuri detaliate despre relațiile dintre rudele umane apropiate. Chiar dacă proteinele extrase din oase și smalț nu vor oferi niciodată acuratețea genomurilor, este posibil ca metodele să avanseze atât de mult încât să putem extrage proteine din țesuturi vechi de milioane de ani.
"În plus, marea majoritate a proteinelor umane, inclusiv cele din "proteomul întunecat", nu au fost încă studiate, așa că nu știm ce funcții au", au scris Warinner și colegii.
"Următorii 20 de ani ne vor aduce, cu siguranță, multe surprize, pe măsură ce această tehnologie va fi aplicată pentru a răspunde întrebărilor despre trecut și pentru a găsi soluții noi la probleme vechi", concluzionează ei.