https://frosthead.com

Древна ДНК може да разгадае мистерията на праисторическата европейска миграция

Нека си признаем: Дори и при модерните удобства на U-Hauls и картонени кутии, придвижването е болка. За неолитните хора, живеещи в Европа преди 5000 години, препятствията - бродящи хищници, липса на транспорт, непростими - трябва да изглеждат непреодолими. „Дълбоко в миналото, няколко човека можеха да се движат на стотици километри със сигурност, но повечето хора по това време не биха имали“, казва Крис Тайлър-Смит, изследовател по човешка генетика от Английския институт Сангър.

Свързано съдържание

  • 3600-годишна гробница, открита до двореца Канаанит, може да съдържа останки от кралско семейство
  • Древната ДНК помага на учените да хвърлят светлина за това как древните африканци са се движили и смесили

Нови изследвания, базирани на нова техника за картографиране, обаче предполагат друго. Комбинирайки генетичните данни с археологията, изследователите анализирали ДНК на над 300 древни евразийци и близкоизточни европейци, за да открият, че тези хора може да са бродили изненадващо далеч. Те открили, че 50 процента от древните скелети са били в гробове на повече от 100 мили от мястото им на произход, 30 процента са били на 620 мили разстояние, а останалите хора са преплували на 1900 мили от домовете си.

"Това е първият път, когато някой някога е успял да направи нещо подобно", казва Еран Елхайк, един от пионерите на новата техника и генетик от университета в Шефилд. „Успяхме да видим появата на селското стопанство и населението да се движи, защото изтощаваха земята, а след това и напоителните системи. Докато населението се движеше, те заместваха всички ловци-събирачи. ”Елхайк и неговият екип представиха своите предварителни заключения миналия месец на конференцията на Европейското общество на човешката генетика.

Както археолозите, така и генетиците спекулират как и къде хората са мигрирали из Европа. Въз основа на скелетните останки те смятат, че Европа е била населена от съвременни хора преди около 45 000 години, докато хоминините се изселват от Африка и в други части на света. Тогава Европа беше до голяма степен обезлюдена, когато най-новата ледникова епоха премина преди около 25 000 години, с изключение на някои непоколебими стопани, които намериха оцелели условия в Южна Европа.

„Археолозите отдавна хипотезират, че Европа е била колонизирана от последователни вълни от ловци, основаващи се на ясни разлики в каменните инструменти и орнаментите от кости и черупки, открити от обекти в цяла Европа и Близкия изток“, пише Ивен Калауей за Nature .

Но едва наскоро археолозите успяха да сравнят своите материални данни с историята, която разказва генетиката. С последните постижения в анализа на древната ДНК започваме да получаваме много по-ясна и по-сложна картина за тези хора и техния живот.

...

ДНК е прословуто деликатен. Той може да оцелее непокътнат само при определени условия на околната среда и предпочита студени места. В човешки проби най-доброто място, от което можете да го намерите, е петролната кост на черепа, близо до ухото. Но дори и след като сте попаднали на някоя използваема ДНК, извличането й за полезна информация идва със серия препятствия.

Извличането на древна ДНК и секвенирането й с техники от следващо поколение води до пристъп на информация. ДНК не е само от древните хора - а също и от заобикалящата ни среда и може би от замърсяване, въведено от съвременните изследователи. За да подредят тази плетеница, изследователите разчитат на компютърна помощ за идентифициране на една единствена митохондриална ДНК последователност (наличието на повече от една показва зараза) и избират модели на влошаване, които сигнализират за човешката ДНК.

Но след като тези фрагменти от човешката ДНК са изтръгнати от бъркотията, те могат да отворят свят на открития. Можем да научим за всичко от това, което древните хора като Йоци ледената мумия ядяха и носеха, до това колко често неандерталците и хората се разрастваха. „Мисля, че това е едно от най-вълнуващите развития на науката през последните няколко десетилетия“, казва Тайлър-Смит. „Хората го сравняват с разработването на радиовъглеродни датировки в средата на 20 век по отношение на неговото въздействие.“

Елхаик разшири информацията, която може да бъде извлечена от древна ДНК с помощта на техника, която той е създал с живи хора, наречена Географска структура на населението или GPS. Тази техника разчита на набори от данни, които сравняват единични нуклеотидни полиморфизми - разлики в ДНК нуклеотидите, които действат като биологични маркери сред индивидите. GPS методът използва SNPs (произнася се „snips“) от популации, които са били на едно място от няколко поколения, а след това го сравнява с групи, които живеят по-далеч.

„Не просто хакнахме готин акроним, той наистина работи като GPS навигация“, казва Елхаик. „Вместо спътници използваме популации, които са много добре локализирани в техните региони.“

В проучване от 2014 г. в Nature Communications, Елхаик и неговите колеги са приложили GPS метода върху повече от 600 души по целия свят и са успели правилно да присвоят 83 процента от тези лица в своята страна на произход. Когато същата техника се прилага за 200 жители на Сардиния, една четвърт от тях са настанени в селата им, а по-голямата част от хората са настанени на 50 км от домовете им.

Същата техника се играе в новите им изследвания. „Използвахме древна ДНК, извлечена от останки от скелет от 12000 г. пр. Н. Е. До 500 г. сл. Хр., Казва Елхаик.„ ДНК влиза и излизат координати “- въпреки че добавя, че размерът на извадката е много по-малък за древните индивиди, така че има много повече пропуски в целия континент. Мислете за това като GPS за отдавна мъртвите.

"Ако имате може би 20 или 30 души, които идват от едно и също население, тогава можете да получите допълнителна информация", казва Тайлер-Смит, който не участва в GPS изследването. Но, добавя той, "по-големите числа винаги са по-добри."

...

Но генетиците и археолозите не винаги са съгласни по по-фините точки на праисторията. За Марк Вандер Линден, професор по археология в Университетския колеж в Лондон, използването на такива малки размери на извадката да се правят големи изводи е проблематично.

„Генетиците предложиха широкомащабни процеси въз основа на ограничени, пространствено групирани образци и след това - погрешно - обобщиха тези резултати за всички съответни археологически култури“, казва Линден по имейл. „И археолозите, и генетиците трябва да осъзнаят напълно и да считат, че гените и материалната култура не действат в една и съща сфера на действие, нито се разгръщат в еднакви пространствени и времеви мащаби.“

Линден е съгласен, че работата на генетиците в древната ДНК е променила полето и е открила нови пътища за проучване. „Древните изследвания на ДНК, наред с други видове данни, сочат факта, че историята на населението на праисторическа Европа е била в постоянен поток и белязана от многобройни епизоди както на разширяване, така и на прибиране.“

Ако техниката на Елхаик изчезне, тя може да отговори на мъчителни въпроси за човешката миграция - например как селското стопанство стигна до региона. Археолозите обсъждат десетилетия дали тя е предадена чрез миграция на хората или от движението на самата идея. Част от дебата наскоро бе уредена от генетиката, като изследователите наблюдават движението на селскостопански общности от Близкия изток към групите на ловците и събирачите в Европа. Елхайк смята, че изследванията на неговата група допълнително ще изяснят този въпрос и ще покажат по-прецизни движения на множество групи хора.

За Тайлър-Смит този тип увеличена резолюция в широките очертания на миналото е бъдещето на полето. Той също така би искал да види още проби от други части на света - по-горещите и сухи региони като Африка и Южна Европа, където е по-трудно да се намери древна ДНК, все още непокътната поради условията на околната среда. Засега обаче разплитането на европейската миграция само по себе си ни помага да осмислим човешкото потекло - и факта, че всички сме мутри.

„Няма такова нещо като европейско население, което да е около 40 000 години“, казва Тайлър-Смит. „Смесването продължава през цялата праистория и мисля, че ще видим това във всяка част на света, докато дойдем да го изучаваме в това ниво на детайлите.“

Древна ДНК може да разгадае мистерията на праисторическата европейска миграция