https://frosthead.com

Древната ДНК помага на учените да хвърлят светлина за това как древните африканци са се движили и смесили

В Африка, родното място на човечеството, древните хора се движеха и смесваха по целия континент. Но досега беше предизвикателство да проследим тези модели, използвайки генетика. Сега учените са анализирали най-старата известна човешка ДНК в Африка, за да хвърлят светлина върху това как хората са мигрирали - отваряйки ново поле за изследване на модели на миграция и кръстосване в региона.

Свързано съдържание

  • Древна ДНК може да разгадае мистерията на праисторическата европейска миграция

Африка може да е континентът, където хората първо са възникнали, но в сравнение с Европа, сравнително малко древна ДНК е секвенирана от там. Това не е липса на опити, казва Джесика Томпсън, археолог от университета Емори, който се фокусира върху древна Африка, а по-скоро поради различията в средата между континентите.

ДНК може да бъде устойчива молекула, оцелявайки стотици хиляди години при правилните условия. Но той може да бъде и много крехък, подложен на разграждане при наличие на топлина или влага. И двете се срещат в изобилие в голяма част от Африка, което прави много по-трудно да се извлече използваема ДНК в последователност.

За разлика от тях учените са секвенирали ДНК от неандерталците в Европа, които датират повече от 400 000 години, благодарение на климата, който по принцип е по-хладен, по-сух и следователно по-подходящ за запазване на ДНК.

„За африканист това е разочароващо, тъй като ние нямаме достъп до същите видове данни, които хората, които изучават праисторията, казват, че древна Европа има, “ казва Томпсън, „и ще призная, че съм бил вид ревнува за това. "

На конференция по антропология през 2015 г. Томпсън отново се сблъсква с този недостиг на древни ДНК данни от Африка. На нея й стана ясно, че на континента може да има някои места с условия, които да запазят ДНК по-добре - ако изследователите просто знаеха къде да търсят. „Беше глупаво да мисля за Африка като за едно хомогенно влажно, горещо място“, казва тя сега.

При теренната работа на Томпсън в югоизточната държава Малави тя припомни, че посещава обекти, които са на сравнително високи възвишения, които са забележимо студени, където в средата на 20 век са открити скелети. Усилията на Томпсън да открие тези скелети я поставиха във връзка с вече зараждащите се усилия на антрополози и други изследователи да попълни празнотата на древноафриканската ДНК чрез използване на научния напредък.

"Ние наистина просто бяхме вид на очакване и се надявахме, че ще дойде денят, в който ще можем да получим достъп до технологии, които биха ни дали възможност да получим същото качество на данните от Африка, каквото имаме в други части на света", казва Томпсън. Този ден може би най-накрая е пристигнал.

Jess_thompson_rock_art_P7091147.JPG Антропологът от университета Емори Джесика Томпсън, до скалното изкуство в сайт, наречен Mwanambavi в Малави. (Сюзан Куниц)

Томпсън намери две древни човешки проби в друга лаборатория, но анализирането им доведе до непоследователни резултати. Затова тя реши да се върне в сайтовете в Малави, където са изкопани, за да търси още улики. В крайна сметка тя откри още три комплекта от човешки останки, които съдържаха ДНК, датиращи преди 8000 години; тя е събрала други образци от научни архиви в Малави.

Други изследователи също така са направили още осем древни проби от юг, които групата на Томпсън включва в изследване, публикувано днес в списание Cell . Времето е влошило пробите, казва Понтус Скоглунд, генетик от Медицинското училище в Харвард, който ръководи изследването. Въпреки това, с постоянство и усъвършенстване на генетичната технология, изследователите успяха да получат най-малко 30 000 ДНК двойки бази от всяка проба - „повече от достатъчно, за да направят мощни статистически анализи“, казва Skoglund.

Екипът сравнява тези древни поредици със стотици съвременни геноми от Африка и по света, за да постави предците на съвременните хора и да види кой се е движил и кой не. „Най-непосредствено очевидно е, че този пейзаж на популациите от ловци-събирачи сега е променен доста радикално“, казва Skoglund.

Преди широкото използване на селското стопанство и животновъдството, хората оцеляват чрез лов и събиране. Известно е, че приемането на селското стопанство от някои групи хора е довело до големи миграции сред хората през древната история, казва Томпсън, но това проучване ясно показва мащаба доколко това нарушава разпространението на хората в Южна Африка.

Съвременните хора, родом от Малави, изглежда са напълно несвързани с древните хора, живели в страната им преди няколко хиляди години - отразявайки много по-драматична миграция, отколкото Томпсън и други биха очаквали. Други проби потвърдиха колко движение в Африка се е случило през последните няколко хиляди години и включиха танзански стадо, за когото беше установено, че има потомци, разпространени от север на юг на континента.

Тези движения означават, че родословието на съвременните хора в Африка изглежда се е смесило много повече, отколкото се смяташе досега, според Томпсън. „Изглежда това е една от най-пълните замествания на населението, документирани някога“, казва тя.

"Човешката генетична история беше сложна. Древните изследвания на ДНК от Африка са необходими, за да разберем историята там и с нетърпение очакваме", казва Крис Тайлър-Смит, генетик от института на Wellcome Trust Sanger, чрез имейл. "Това е първото съществено проучване на древноафриканската ДНК."

Тайлър-Смит, който не участва в изследването, заяви, че някои от изводите се очакват, като например, че популацията на ловци на събиратели е заменена от селскостопанско население. Но други прозрения, например как разклонено дърво на потекло за съвременните западни африканци, го изненадаха.

Завършването на тази последователност, според него, отваря вратата за повече и по-добро подреждане по пътя и повдига повече въпроси за нашите предци.

Еран Елхайк, генетик от университета в Шефилд, е съгласен. "Това проучване отваря прозорец към миналото на един от най-генетично разнообразните региони в света, който досега остава до голяма степен неизследван", пише той по имейл. Много предположения и реконструкции за това как древните хора са се заселили в Африка, може би трябва да бъдат изхвърлени сега, казва той.

За Томпсън и Skoglund, настоящата статия като цяло подчертава колко въпроси древната човешка ДНК би могла да отключи в Африка. „Смятам, че е важно да донесем този инструмент от древна ДНК, който беше много полезен за разбирането на историята на Европа, за да разберем всички части на света, особено африканската праистория“, казва Skoglund.

Томпсън, която планира да открие и секционира по-древна ДНК, за да нарисува още по-ясна картина къде и как хората са живели отдавна в Африка, казва, че очаква много повече изследвания да излязат от този инструмент в близко бъдеще. "Мисля, че сега ще бъде широко отворена врата", казва Томпсън.

Древната ДНК помага на учените да хвърлят светлина за това как древните африканци са се движили и смесили