Fynd från utgrävningar på Stora Karlsö blir viktiga för Atlasprojektet. Foto: Jan Apel
Fynd från utgrävningar på Stora Karlsö blir viktiga för Atlasprojektet. Foto: Jan Apel
 

Det senaste decenniet har tekniken för att analysera genomet (genuppsättningen) hos djur och människor gått starkt framåt. Från att det tidigare tagit flera år att kartlägga en djurarts eller människans genom – och det till enorma kostnader – kan en kartläggning idag göras på runt en vecka och till betydligt lägre kostnad. Dessutom har den mängd DNA-material som krävs minskat radikalt, idag är 50 milligram tillräckligt för att kartlägga ett genom.

För arkeologer har utvecklingen skapat enorma möjligheter. Skelett och annat mänskligt material som tidigare grävts fram kan nu analyseras mer ingående och forskarna få svar på frågor de tidigare inte kunnat besvara.

Invandrare tog jordbruket till norra Europa

En sådan fråga är hur jordbruket kom till norra Europa. Var det genom att jägarna här kom på hur man brukade jorden eller var det via jordbrukare som vandrade från södra Europa, där människor började bruka jorden tidigare? Det mest pekar nu på det senare alternativet.

För två år sedan publicerade forskare från Uppsala universitet, Stockholms universitet och Köpenhamns universitet en artikel i Science som fick stor internationell uppmärksamhet, inte minst då Science ordnade presskonferens i Uppsala.  Genom att studera DNA i tre skelett från en jägarkultur på Gotland och ett skelett från en jordbrukarkultur i Västergötland? visade forskarna att de tre skeletten från Gotland påvisade släktskap med andra folkgrupper som idag lever i norra Europa, speciellt i Finland. Genuppsättningen hos skelettet från jordbrukarkulturen liknande däremot genomet hos de människor som idag lever i Grekland och på Cypern.  Slutsatsen blev att människor från södra Europa vandrat norrut och då fört med sig jordbruket till Norden – samtidigt som den äldre jägarkulturen levde vidare i norra Europa.

Forskningsanslag på 45 miljoner

En av forskarna bakom artikeln var arkeogenetikern Anders Götherström vid Uppsala universitet. Anders, som disputerat vid Arkeologiska forskningslaboratoriet i Stockholm, fick i samma veva en tjänst i Stockholm och återvände i hit. För Institutionen för arkeologi och antikens kultur i Stockholm visade det sig vara ett lyckodrag. I höstas kom besked om att en forskargrupp ledd av Anders, tillsammans med forskare vid Uppsala universitet, får ett anslag på drygt 35 miljoner från Riksbankens Jubileumsfond till ett projekt om att skapa en atlas över förhistoriska människors genom i Sverige.  Strax därefter kom besked att Vetenskapsrådet beviljade anslag på drygt 10 miljoner till forskning kopplad till Atlasprojektet.

Forskarna ska i det tvärvetenskapliga projektet under sex år undersöka förhistoriska befolkningsmönster genom genetiska data från 400 förhistoriska individer.  Projektet omfattar totalt cirka 15 forskare och leds förutom Anders även av hans kollega Jan Storå vid Osteoarkeologiska forskningslaboratoriet och bioinformatikern Mattias Jakobsson vid Uppsala universitet.

400 förhistoriska individer

Målet är att ge en mycket bättre bild av människorna som levt och dött i Skandinavien sedan isen smälte bort. Hur flyttade människor och hur uppstod byar och samhällen? Vilka skillnader finns mellan de människor som gick över till jordbruk och de som fortsatte att leva som jägare och när skedde övergången? Forskarna räknar med att ha genetisk information från närmare 400 förhistoriska individer, och hela genom från 25 av dessa. Dessutom ska alla data och forskningsresultat göras fritt tillgängliga på en portal, Atlasportalen, som riktar sig till både specialister och nyfikna lekmän. Där ska det bland annat gå att titta på utbredningen av genetiska egenskaper som laktosintolerans och förmåga att bryta ned stärkelse.

Studier av gravfynd från Sigtuna

Inom projektet utgår forskarna främst från benmaterial som redan finns från tidigare utgrävningar. Det blir då viktigt att ha god kontroll över varifrån materialet kommer och att det är korrekt tidsdaterat för att kunna få tillförlitliga resultat. Och då krävs nära samarbete med arkeologer med inriktning på benmaterial. En av dem är Anna Kjellström vid Osteologiska forskningslaboratoriet. En stor del av sin forskning har hon gjort på fynd från gravar i Sigtuna.  Inom ramen för Atlasprojektet ser hon möjligheter att med DNA-tekniken kunna kartlägga eventuella släktskap hos de människor som begravts och därigenom få en bättre bild av stadens sociala kontaktnät under järnåldern och tidig medeltid.
– Det finns ett stort benmaterial från järnåldern men hittills har vi inte haft teknik som tillåtit oss att söka svar på viktiga frågor ihop med det rika fyndmaterialet. Nu hoppas vi kunna göra det, säger Anna.

En fråga hon gärna skulle vilja belysa är förhållandet mellan de fria människorna och trälarna. Ett annat forskningsprojekt där den nya tekniken redan används är för studier av benfynd från regalskeppet Kronan som sjönk utanför Öland södra udde 1676. Genom DNA-studier går det till exempel att se om det fanns kvinnor ombord på skeppet och varifrån besättningen rekryterades, berättar Anna.

Analyser på SciLifeLab

Framför sig på skrivbordet har Anders en liten plastpåse med hårstrån. De är från den så kallade Bockstensmannen, en medeltida man som hittats i en mosse i Halland, och ska snart DNA-analyseras.  Det räcker med några av dessa hårstrån för att få fram hela genomet och därigenom kunna se släktskap och många andra genetiska faktorer, berättar Anders.

Denna, och de flesta andra genkartläggningarna, sker på den nationella forskningsplattformen SciLifeLab i Solna som Stockholms universitet är en av aktörerna bakom. När arkeogenetikerna bokar in sig på utrustningen där kan de under en ”körning” på ett par veckor kartlägga upp till 40 genom från olika människor – och det räcker alltså med några få hårstrån. Det här förändrar arbetsvillkoren för forskarna.

– Tidigare lade vi kanske 95 procent av vår forskningstid på labbet men numera räcker det med att tillbringa cirka 5 procent av tiden där, säger Anders.

Men även om den forskning han bedriver är högteknologisk och av många anses ha sin hemvist inom naturvetenskap och inte inom humaniora understryker han vikten av att forskningens rötter är inom arkeologin.
– För att DNA-studierna ska vara intressanta för arkeologin måste frågeställningarna vara väl förankrade i den förhistoriska kontexten.

Studie av fjällrävar

Förutom metodutveckling kring studier av förhistoriskt DNA och forskning om människans förhistoria forskar Anders även om hur stora europeiska rovdjur genom historien svarat på klimatförändringar. Tillsammans med bland annat zoologer vid Stockholms universitet har han visat att fjällrävarna, som tidigare levde i Centraleuropa, dog ut därför att de inte klarade av att flytta norrut när den senaste istiden tog slut för 10 000 år sedan. De fjällrävar som lever i Skandinavien idag härstammar istället från en population i nordöstra Sibirien.