DNA har rört sig bortom esoterisk vetenskap och in i centrum för vardagliga samtal om identitet, kultur och politik. Det omformar också historier om det förflutna när framsteg gör det möjligt för forskare att extrahera forntida DNA (aDNA) från skelett som hittats på arkeologiska platser.

Med varje gammal genetisk sekvens, forskare lär sig ny information om hur människor rörde sig och interagerade i den antika världen. I vissa fall, detta har hjälpt till att störta teorier och lösa urgamla debatter.

Men aDNA-"revolutionen" har också orsakat friktion bland genetiker, arkeologer och andra över hur denna forskning går till. Som arkeologer som samarbetar i aDNA-projekt, vi har sett dessa spänningar från första hand. Vad ligger i hjärtat av denna spricka, och hur kan dessa discipliner arbeta tillsammans för att bättre forska i mänsklighetens förflutna?

Vad ligger bakom aDNA-revolutionen?

Forntida DNA förändrar hur forskare forskar, snarare än frågorna som ställs. Genetiker arbetar med samma problem som arkeologer, antropologer och lingvister har brottats med i decennier, syftar till att förstå övergångar i det förflutna och den moderna världens rötter.

Men istället för att titta på saker som människor lämnat efter sig, genetiker är intresserade av människorna själva. Skelett är den enda direkta kopplingen till individer som upplevt livet i det förflutna. Biologiska antropologer har länge studerat ben och tänder och letat efter ledtrådar om människors ursprung och liv. Nu, genetiker kan titta på deras DNA – vilket ger en ny detaljnivå och insikt.

Vetenskapen bakom aDNA är relativt ny. Det första fullt sekvenserade forntida mänskliga genomet – från en man som levde omkring 4, 000 år sedan på Grönland – publicerades först 2010. Till en början begränsades denna forskning till skelett från kalla klimat där DNA-molekyler är mer benägna att bevaras. Framgångsfrekvensen har stadigt förbättrats med billigare och mer effektiva laboratorietekniker och metoder som riktar sig till de mest informativa delarna av genomet.

Ett av de viktigaste genombrotten har varit upptäckten att en liten del av skallen – det beniga höljet runt innerörat som kallas petrus – är en rik källa till aDNA, även i dåligt bevarade skelett från varma klimat. Detta fynd har lett till en massiv ökning av takten och omfattningen av aDNA-studier, med tusentals individer sekvenserade bara under 2018 och plötsligt utbrett intresse för arkeologiska skelett på museer över hela världen.

aDNA har drivit arkeologer och genetiker in i nya partnerskap, där en sida tillhandahåller arkeologiska prover och frågor, och de andra tilläggsfrågorna, specialiserade laboratorier och finansiering. Dessa specialister, med olika utbildning och olika arbetskulturer, ser inte alltid öga mot öga på studiedesign, forskningstakt eller tolkning av resultat. Dessutom, institutioner och länder kanske inte har explicita aDNA-policyer på plats, lämnar forskargrupper och museikuratorer att navigera i forsknings- och provtagningsprotokoll från fall till fall. Detta har väckt oro hos arkeologer, några av dem kan oroa sig för att vagnen är så långt bortom hästen att vi bara borde avboka resan.

Men som radiokoldatering på 1900-talet, aDNA har redan förändrat arkeologin i grunden och kommer bara att bli mer utbredd. Att förstå nuvarande farhågor nu är det bästa sättet att föra vetenskapen framåt på ett sätt som gynnar alla.

Kritik av aDNA kan grupperas i tre kategorier:tolkning, etiska och systemiska.

1) Tolka berättelserna som berättas av aDNA

Många problem fokuserar på hur aDNA-resultat används för att svara på frågor om det förflutna. De flesta aDNA-studier kommer från populationsgenetik, ett underfält som tittar på stora demografiska förändringar över tid – vanligtvis tillskrivna människor som flyttar eller blandar sig med andra grupper, eller båda.

Men att identifiera dessa processer berättar inte forskarna varför de hände eller upptäcker deras inverkan på kulturen. Vissa kritiker föreslår att genetiker konstruerar svepande regionala berättelser om migration och befolkningsförändringar baserat på ett litet antal skelettprover. Andra påpekar att denna forskning bygger på att namnge och gruppera forntida folk baserat på kulturella bevis som keramikstilar, som kan eller kanske inte speglar biologisk släktskap. Gamla genetiska sekvenser brukar också jämföras med moderna från levande människor, som har sin egen komplicerade historia och är grupperade baserat på språk eller etnicitet eller båda vid tidpunkten för DNA-provtagning, för potentiellt problematiska jämförelser.

I sista hand, tolkning av aDNA-resultat involverar många av samma arkeologiskt informerade antaganden som andra studier av ben, krukor och verktyg. Ändå betyder aDNA:s vetenskapliga aura att resultaten presenteras för världen genom media som mer objektiva, väcka arkeologernas frustrationer över uppenbar "molekylär chauvinism".

2) Balansering av etiska skyldigheter

Etiska problem med aDNA påverkar både levande och döda. För att extrahera sekvenser, arkeologiska mänskliga kvarlevor måste malas upp under speciella sterila förhållanden. Vissa riktade delar av kroppen – som petrusben och tänder – ger värdefull information om vår arts utveckling och historia. Eftersom det inte finns ett oändligt utbud av arkeologiska ben, många forskare efterlyser regler för att skydda skelettsamlingar och säkerställa att framtida forskare kan komma åt dem.

Dagens vetenskapsmän måste också brottas med tidigare koloniala metoder som tog bort skelett och artefakter från sina ursprungsländer och skickade dem till Europa och Nordamerika, väcka frågor om vem som nu ska ge tillstånd till sin studie.

Utöver förstörelsen av förfäder, aDNA-fynd kan utgöra annan skada för ursprungsbefolkningar. Eftersom de flesta aDNA-studier har fokuserat på skelett som grävdes ut för decennier sedan, få nämner uttryckligen samråd med ättlingsgrupper. Dock, aDNA-studier kan få negativa konsekvenser för dessa samhällen. They can complicate land claims and repatriation efforts, undermine oral histories and reveal stigmatizing information like genetic susceptibility to disease. Findings about the past have present-day political implications depending on how they are received and mobilized.

3) Designing a new science

Underlying all these concerns are apprehensions about how archaeogenetics is developing as a field. A recent article in the popular press painted a dramatic picture of a high stakes game in which a handful of labs dominate access to samples and groundbreaking discoveries. Archaeologists are portrayed as fearful or helpless, exchanging samples for a minor authorship role without the ability to offer their own interpretations. But this hardly describes all archaeologists, many of whom occupy prominent positions on aDNA projects.

Ja, competition for samples can factor into the fast pace of research and exacerbate some of the issues around aDNA. It is wrong though, to place blame on labs alone. An entire system comprising universities, scientific journals, funding bodies and the media stands ready to reward the next big discovery. Pointing the finger at individuals or labs only fosters division, pushing people away from aDNA research without addressing issues or finding solutions.

Mapping out the future of aDNA

Lyckligtvis, change is already happening.

Responses to the first wave of aDNA studies called for better integration of archaeological and genetic data and more nuanced questions about smaller-scale cultural and population shifts. Such change may end up occurring organically as the bar for publication shifts away from single sequences to studies of hundreds of individuals.

Strict standards require genomic data to be made public, and aDNA research has become a model for the open science movement. This means more comparative data will become available over time to tackle fine-grained questions about regional histories. As aDNA is brought to bear on increasingly complex questions, archaeologists will need to take on more equitable roles in research design, interpretation and integration of multiple types of evidence.

The field is also making headway on ethical issues. Ethics statements are appearing in journal articles. Museums are establishing their own guidelines. Archaeologists have stepped forward to suggest best practices for sampling and consulting with indigenous stakeholders.

There has also been a push for better communication and outreach. The Summer internship for INdigenous peoples in Genomics (SING) is designed to help dismantle barriers between descendant communities and scientists. aDNA sessions and entire conferences bringing geneticists and archaeologists together are becoming more common. Establishing discipline-wide best practices and support through professional networks will reduce the burden on individuals to ensure research is done the right way.

Communication and cooperation go a long way, but fixing the system ultimately requires a shift in how science is funded and rewarded. And the public has a key role to play as the taxpayers who fund scientific research and consume its findings. A scientifically literate society can demand work that meets ethical guidelines and provides meaningful insights about our past. Tillsammans, scientists and the public can set the tone for what aDNA research becomes and how we use it to explore our shared human heritage.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.