La datación lo es todo en arqueología. Los emocionantes descubrimientos de antiguos cementerios o joyas pueden aparecer en los titulares, pero para los científicos, este tipo de descubrimiento solo es significativo si podemos decir qué edad tienen los artefactos.

Entonces, cuando el químico Willard Libby desarrolló la datación por radiocarbono en 1946, fue un gran avance para la arqueología y recibió un premio Nobel por su logro.

Hoy en día, la gente da por sentada la tecnología de radiocarbono y mucha gente piensa que se puede usar radiocarbono en cualquier resto humano. Los científicos desearían que eso fuera cierto, pero en realidad, solo el 50% de los cadáveres pueden datarse con este método porque en algunos esqueletos no hay suficiente material orgánico o está contaminado.

Muchos hallazgos emocionantes han sido fechados incorrectamente o no han sido fechados, lo que significa que las pistas del pasado de los esqueletos aún están bajo llave. Pero mi equipo puede haber encontrado la clave:la datación por ADN.

Cómo funciona la datación por radiocarbono

Para comprender por qué necesitamos la datación por ADN, debe saber qué es la datación por radiocarbono. Nos permite fechar material orgánico (que es menor de 50.000 años) en base a las reacciones químicas que el cuerpo intercambia con el medio ambiente después de la muerte.

El carbono se encuentra en todos los seres vivos y es la columna vertebral de todas las moléculas. Lo absorbemos cuando comemos alimentos y lo exhalamos a la atmósfera. La datación por radiocarbono compara los tres diferentes isótopos (un tipo de átomo) de carbono.

El más abundante, el carbono-12, permanece estable en la atmósfera. Es un buen criterio para medir la edad de los esqueletos ya que uno de los otros isótopos, el carbono-14, es radiactivo y se descompone con el tiempo.

Dado que los animales y las plantas dejan de absorber carbono-14 cuando se descomponen, la radiactividad del carbono-14 que queda revela su edad. Pero hay una trampa. Las bajas cantidades de material orgánico, la dieta de la persona o el animal muerto y la contaminación con muestras modernas pueden sesgar el cálculo.

La variación en la datación entre laboratorios solo puede ser de hasta 1.000 años. Es como fechar a la reina Isabel II en la época de Guillermo el Conquistador.

La alternativa a la datación por radiocarbono es usar artefactos arqueológicos encontrados junto a restos humanos. Esto funciona si encontramos un esqueleto que lleva una moneda acuñada por Julio César, digamos. Pero eso rara vez sucede.

Los primeros restos humanos en Afganistán se encontraron en la cueva Darra-i-Kur en Badakhshan. La cueva de Darra-i-Kur en Afganistán, por ejemplo, se supuso inicialmente que era de la era paleolítica (30.000 años antes del presente), según la datación por radiocarbono de muestras de carbón y suelo. Pero un estudio posterior midió los fragmentos de cráneo encontrados en la cueva con los cráneos humanos modernos y se dio cuenta de que estaba más cerca de la forma humana moderna que del neandertal. El fragmento de cráneo se fechó por radiocarbono en el Neolítico, unos 25.000 años después. El error se debió a muestras de carbono inadecuadas. Fue el primer ser humano antiguo de Afganistán al que se le secuenció el ADN.

Una nueva herramienta de citas

Los científicos ya conocen mutaciones en el ADN que pueden mostrar de dónde era alguien. Mi equipo creó una herramienta "GPS" para genomas que nos ayudó a identificar a la antigua Ashkenaz como el lugar de nacimiento de los judíos Ashkenazí y el idioma yiddish. También hay mutaciones en el ADN que ayudan a decirnos cuánto tiempo hace que vivió alguien.

Un ejemplo es la mutación del gen LCT que permitió a nuestros antepasados ​​procesar la lactosa. Ha aumentado rápidamente desde que surgió desarrollado por primera vez en la era neolítica (10,000–8,000 a. C.). Entonces podemos fechar genomas antiguos sin la mutación del gen LCT antes de la era Neolítica.

Mi equipo desarrolló la herramienta de algoritmo de estructura de población temporal (TPS) y la usó para datar 5000 genomas antiguos y modernos. Hay decenas de miles de mutaciones que aumentaron o disminuyeron con el tiempo. TPS identifica estas mutaciones y el período con el que están asociadas y las clasifica en ocho períodos amplios.

Cada persona antigua está representada por las firmas de estos períodos. TPS utiliza un tipo de inteligencia artificial conocida como aprendizaje automático supervisado para hacer coincidir esas firmas con las edades de los esqueletos.

Una forma de probar un método de datación es comparar la diferencia de edad de los esqueletos que están relacionados entre sí. Esto puede funcionar bien si los esqueletos están lo suficientemente completos como para estimar su edad. Se esperaría que los esqueletos de padre e hijo, por ejemplo, estén fechados en un período de aproximadamente 17 a 35 años de diferencia.

En una prueba a ciegas, el TPS fechó los esqueletos de familiares cercanos en un lapso de tiempo sensato de 17 años de diferencia, en comparación con los 68 años de una prueba no a ciegas para otros métodos de datación. (Una prueba ciega es cuando la información que puede influir en los experimentadores se retiene hasta que se completa el experimento).

Uno de los sitios más controvertidos para la datación antigua es el sitio de entierro de Chequia Brandýsek. Los entierros de Brandýsek que datan del período Campaniforme fueron explorados entre 1955 y 1956.

Los arqueólogos descubrieron tumbas, la mitad de las cuales fueron destruidas por operaciones mineras. Encontraron a 23 personas de 22 tumbas junto con artefactos como cerámica, un colgante de hueso y puntas de flecha de pedernal.

Según el contexto arqueológico y de radiocarbono, el sitio se fechó en el período Campaniforme (hace 4.800–3.800 años). Sin embargo, el mismo estudio fechó por radiocarbono uno de los esqueletos alrededor de (hace 5.500 años).

Dado que solo dos cadáveres podían fecharse por radiocarbono, era difícil saber si la datación era incorrecta o si se trataba de un sitio que pudo haber tenido una importancia ritual durante miles de años. Nuestro estudio de ADN de 12 esqueletos del sitio confirmó que el esqueleto cuestionable era unos 1.000 años mayor que los demás.

Nuestros resultados confirman que este sitio ha sido un cementerio desde el Neolítico. Esto también explica por qué el sitio tiene características arquitectónicas que generalmente no se asocian con los entierros de campaniformes, como tumbas de piedra.

Si bien TPS funcionó bien, no es un sustituto de la datación por radiocarbono. Su precisión depende de un conjunto de datos de ADN antiguo. TPS puede establecer fechas para humanos y animales de granja, para los cuales hay disponible una gran cantidad de datos antiguos. Pero aquellos que quieran viajar al pasado para encontrarse con un elefante antiguo o un mono están solos. + Explora más

Investigadores desarrollan el primer método basado en IA para datar restos arqueológicos

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.