Botfragmenten

Aan eiwitten in botten kun je zien van welke soorten ze zijn geweest. Archeologisch bioloog Frido Welkers ontwikkelde een methode waarmee dat snel en goedkoop kan. Hiermee ontsluit hij een schat aan informatie die in tot dusver nietszeggende stukjes bot ligt opgeslagen.

Aan de vorm van botten kunnen archeologen zien met welke soorten ze te maken hebben. Iedere soort heeft een kenmerkende vorm van bijvoorbeeld schedel, ruggenwervels of dijbenen. Vaak vinden archeologen echter slechts kleine stukjes bot die niet op deze manier terug te leiden zijn tot een soort. Soms lukt het dan om zulke fragmenten via het dna te determineren. Maar dat is lastig met oud materiaal en meestal is er geen bruikbaar dna bewaard gebleven. Zodoende liggen depots van musea vol met stukjes bot waarvan niemand de soort kent.

Stukjes bot determineren

’80 procent van de botten van paleolitische vindplaatsen is niet determineerbaar,’ zegt Frido Welker, onderzoeker aan het Max Planck Instituut in Leibzig. Welker promoveert op 18 mei in Leiden op zijn onderzoek naar een nieuwe methode die het identificeren van dergelijke botfragmenten wel mogelijk maakt. Tijdens zijn promotieonderzoek ontwikkelde hij een snelle en goedkope methode om eerst de biologische familie van een bot vast te stellen en vervolgens de soort. Zo kan hij bijvoorbeeld zien of een mensenbot van een neanderthaler of een moderne mens is geweest.

Welker maakt voor zijn onderzoek gebruik van zogenaamde massaspectrometrie. Deze techniek identificeert chemische stoffen door te kijken naar hun massa. In het geval van Welker gaat het om eiwitten. ‘Ik kijk naar collageen type I,’ legt hij uit. ‘Dat is een zeer dominant type eiwitten. Meer dan 90 procent van het bot bestaat uit dit materiaal. De aminozuren die het opbouwen verschillen per soort. Dit kun je gebruiken om een soort te determineren.’

De methode van Welker ontsluit een schat aan nieuwe informatie die ligt opgeslagen in de talloze stukjes niet geïdentificeerd bot in museumdepots. ‘Conservatoren moesten lange tijd verantwoorden waarom al die stukjes bot bewaard moesten worden,’ zegt Welker. ‘Nu kunnen we snel en goedkoop de soorten bepalen.’

Complex gedrag

In de komende tien jaar gaat deze nieuwe methode veel archeologische vragen beantwoorden, verwacht Welker. Voor hem is vooral de overgang van Neanderthaler naar moderne mens interessant. ‘In een bepaalde periode stierven de Neanderthalers in Europa en Eurasie uit en kwam de moderne mens aan,’ legt hij uit. ‘Er zijn heel veel vindplaatsen waarvan onduidelijk is of er neanderthalers of moderne mensen hebben geleefd. Daar heb je menselijke fossielen voor nodig.’

Tijdens zijn promotie loste Welker al zo’n vraagstuk op. Hij onderzocht botfragmenten afkomstig van een opgraving in de Grotte du Renne in Frankrijk. ‘We hebben nu voor het eerst bio-moleculair bewijs dat het om neanderthalers gaat,’ zegt Welker. ‘In dezelfde laag als de botten liggen ook doorboorde tanden die als hangers werden gebruikt en stukjes boor van bot. Het bewijst dat neanderthalers complex gedrag vertoonden dat lange tijd alleen met moderne mensen werd geassocieerd.’