Dechiffrering af det gamle DNA fortalte om sydamerikanske indianers oprindelse • Andrei Konkov • Videnskabsnyheder om "Elements" • Genetik, Arkæologi, Antropologi

Dekryptering af gamle DNA fortalte om oprindelsen af ​​sydamerikanske indianere

Fig. 1. En kvinde fra Aymara indianerne. Billede fra goplacesmagazine.com

Undersøgelsen af ​​indianernes mitokondrie-DNA fra oldtidens gravgravninger i Sydamerika præciserede tiden for adskillelsen af ​​de oprindelige folk fra den nye verden fra befolkningen i Sibirien. Det blev fastslået, at denne proces faldt sammen med det sidste glaciale maksimum (17-28 tusinde år siden). Forskere kunne bekræfte, at de sydamerikanske indianere er direkte efterkommere af de første indbyggere i Beringia, der hurtigt nåede frem til deres fremtidige hjemland og bevæger sig langs Stillehavskysten. Denne bevægelse næsten fra de første trin var ledsaget af en kraftig stigning i befolkningen. Men fremkomsten af ​​europæere i det XVI århundrede førte til en reduktion i antallet og sammenbruddet af befolkningerne i de oprindelige folk i Sydamerika.

Forliget af Amerika er et af de mest fascinerende spørgsmål i menneskehedens historie. Men på trods af mange undersøgelser på dette område er meget af de gamle indianers fortid ikke meget klart. Så for nylig har timingen for opdeling af deres oprindelige befolkninger med moderne befolkninger i Sibirien krævet afklaring. Også i tvivl var placeringen af ​​det forfædrede hjemland for de oprindelige folk i Sydamerika.

For at løse disse problemer ved at forskere fra forskellige lande indsamlet genetisk materiale fra gamle gravsteder i Stillehavet kyst og bjergområder i Peru, Bolivia og det nordlige Chile alder fra 500 til 8600 år. Prøven omfattede prøver fra Inca nedgravning tid (XIV-XVI cc. BC) og tidligere (V-X cc. BC) og Huari Tiauanako kulturer. Desuden omfattede undersøgelsen 2 prøver af gammelt DNA fra den argentinske pampas 7700 år og 5 prøver fra 700 år fra Mexico. Den samlede størrelse af den samlede prøve af de gamle genomer var 92 prøver, hvilket er meget for forskning på gammelt DNA (figur 2).

Fig. 2. Lokalisering af gravpladser fra Sydamerika og Mexico, hvorfra DNA-prøver blev taget. Data om DNA fra Antsik gravsted i USA er taget fra en tidligere undersøgelse (M. Rasmussen et al., 2014. Klosteret begravelsessted i vestlige Montana). Figur fra yderligere materialer til artiklen under drøftelse i Videnskabelige fremskridt

Forfatterne undersøgte kun mitokondrie-DNA, hovedsagelig fordi det forbliver i gamle forbrugere bedre end resten af ​​genomet. Mitokondrielt DNA afspejler kun den kvindelige del af befolkningen (siden den er arvet langs kvindelinjen) og bruges ofte i undersøgelser af denne art.Oplysninger om mitokondrie DNA-prøver fra moderne befolkninger af den oprindelige befolkning i Mexico, Sydamerika og Østsibirien blev også brugt til analyse.

Alderen af ​​adskillelsen af ​​mitokondriehaplogrupper og den demografiske dynamik i afviklingen af ​​den nye verden blev beregnet ved hjælp af opførelsen af ​​et bayesisk netværk. Den bayesiske netværksmetode er baseret på samtidig analyse af et sæt sandsynligheder for forskellige begivenheder, som hver er afhængig af andre, uden hvilke det ikke kan forekomme. Anvendelsen af ​​denne metode kræver to betingelser: oprindelsen af ​​hele befolkningen fra en befolkning og dens eksponentielle vækst, hvilket svarer til det foreslåede scenario for den oprindelige afvikling af Amerika. Men brugen af ​​denne tilgang er begrænset til at analysere enkle demografiske scenarier. Derfor, for rekonstruktioner af mere komplekse befolkningsbegivenheder, som indebærer vækst og fald i antal, blev der udført en yderligere analyse ved anvendelse af Serial SimCoal-algoritmen (se: CN Anderson et al., 2004 Serial SimCoal: tid). Denne metode giver dig mulighed for at simulere forskellige demografiske scenarier og vælge det mest sandsynlige.

Enhver befolkningsundersøgelse begynder med en oversigt over de vigtigste haplogrupper – grupper af lignende haplotyper med en fælles forfader.Haplogrupper har deres eget hierarki: store grene er opdelt i små. Dette hierarki afspejles i navne på haplogrupper: for eksempel er der en haplogroup D, og ​​den har flere grene, hvoraf den ene er D4. D4 har til gengæld egne datterselskaber, hvoraf den ene er D4h mv.

Hvad fandt forskerne ud af? Alle identificerede mitokondrievarianter tilhørte haplogrupper A2, B2, D1, C1b, C1c, Cld. Disse haplogrupper er karakteristiske for moderne indiske befolkninger i Sydamerika (se: A. Achili et al., 2008. De er tydeligt forbundet med deres oprindelse med Beringia). Det viser sig, at den gamle befolkning i Sydamerika havde de samme haplogrupper som de moderne indianere på dette kontinent. Den eneste undtagelse var haplogruppen D4h3a, der er karakteristisk for moderne sydamerikanske indianere. På trods af at de fleste af forskerne har tilknyttet D4h3a i dating og lokalisering med de første indbyggere i Sydamerika (for eksempel se UA Perego et al., 2009.) blev fundet i en stikprøve af de gamle indbyggere i dette kontinent. Det er også interessant, at haplotyperne fra individer fra de undersøgte graver er ukendte blandt den moderne befolkning.

Specifikation af haplogroup alder,karakteristisk for den indfødte befolkning i Amerika viste, at alle deres amerikanske filialer blev adskilt fra de tilsvarende sibiriske grene af de samme haplogrupper på omtrent samme tid: mellem 24,9 og 18,4 tusinde år siden. Den første, tidligere dato i dette interval svarer til den seneste mulige divergens mellem de sibiriske og amerikanske grene af mitokondrielle haplogrupper. Den anden, senere dato svarer til den tidligste tid for dannelsen af ​​mitokondrielle haplogrupper, der er specifikke for den nye verden. Interessant nok falder dette interval sammen med den maksimale glaciering i Beringia (figur 3, A). Det kan antages, at ved indledningen af ​​afkøling trak befolkningen i den vestlige del af Beringia sig tilbage til mere sydlige Asien-regioner, og øst Beringia-befolkningen blev fanget i den resterende buskede tundra, hvor det i modsætning til gletscheren var muligt at leve og jage (figur 3, B).

Fig. 3. Estimering af adskillelsestiden mellem befolkningerne i den oprindelige befolkning i Amerika og Sibirien: En – måder at tilbagetrække befolkningen fra Beringia i løbet af det sidste glaciale maksimum, B – tidsinterval (angivet med grå), hvorunder isolering af amerikanske mitokondriehaplogrupper.Tiden er givet tusinder af år siden (ka). Figur fra den diskuterede artikel i Videnskabelige fremskridt

Inddragelse af gammelt DNA fra Sydamerika i analysen bekræftede hypotesen om, at migreringer langs Stillehavets kyst begyndte noget tidligere end migrationer gennem interglacial korridorer (se: UA Perego et al., 2010. Den første befolkning i Amerika: et stigende antal af grundlæggelsen af ​​mitochondrielle genomer fra Beringia, samt NJR Fagundes et al., 2008. Mitokondriel population genomik understøtter en enkelt pre-Clovis of Americas). Dette gjorde det muligt for en del af den berengiske befolkning at gå syd hurtigere end at trænge ind i indlandsområderne (figur 4). Takket være dette, allerede et og et halvt tusind år efter migrationens begyndelse, var de gamle indianere i stand til at nå det yderste syd for Sydamerika, som det fremgår af Monte Verde-stedet i det sydlige Chile. Repræsentanter for denne kystmigrationsbølge var forfædrene til de oprindelige folk i Sydamerika. Således er de sydamerikanske indianers oprindelse direkte udledt af befolkningen i det gamle Beringia, og ikke fra nogen sekundær gruppe, der allerede er dannet under videre bevægelse i den nye verden.

Fig. 4. Generel rekonstruktion af carrier migreringer af forskellige mitochondrial haplogroups i Amerika. Den omtrentlige indledende lokalisering for alle amerikanske varianter er placeret i det ekstreme nordvest for Amerika. Den forventede migrationstid kan bestemmes af farvepile ved hjælp af farveskalaen, der gives i årtusinder (ka) (blå nuancer pege på kronologisk tættere begivenheder til os og rød – til de fjerneste). Figur fra artikel A. Achili et al., 2013. Amerikanske indfødte mitogenomer

Diagrammer baseret på Bayesian sandsynlighed viser en kraftig stigning (60 gange) i den effektive befolkning (se: Effektiv befolkningsstørrelse) mellem 16 og 13 tusinde år siden (figur 5). Den hurtige demografiske vækst ledsages af nye filialer. Selv om forfatterne ikke har foretaget en særlig undersøgelse om dette emne, foreslår de, at de tilknyttede linjer opstod umiddelbart efter afviklingen af ​​nye territorier som følge af gensidig isolering mellem tætte grupper på grund af udseendet af geografiske eller endda sociale barrierer.

Fig. 5. Bayesian graf, der afspejler stigningen i antallet af indfødte mennesker i Amerika. Det kan ses, at tiden for skarpe forgreninger af de vigtigste haplogrupper skete næsten samtidig med en kraftig stigning i antallet af deres luftfartsselskaber i perioden mellem 16 og 13 tusind år siden. Figur fra den diskuterede artikel i Videnskabelige fremskridt

Den første fase af bosættelsen af ​​Amerika spillede en stor rolle i dannelsen af ​​den moderne genpool i den indfødte sydamerikanske befolkning.Fraværet af gamle haplotyper i moderne befolkninger antyder imidlertid eksistensen af ​​et eller flere yderligere aflægningstrin, ellers er det umuligt at forklare disse valgs forsvinden på nuværende tidspunkt. For at forstå dette har forskerne desuden modelleret flere demografiske scenarier, der kunne forklare kombinationen af ​​demografisk vækst i de indledende faser af afregningen og en nedgang i tal på et senere tidspunkt. De fleste af de mulige scenarier er blevet droppet. For eksempel blev antagelsen om et fald i befolkningen under udvidelsen af ​​inkaerne, som forfulgte en aktiv politik for genbosættelse af de erobrede folk, ikke bekræftet. Det eneste troværdige scenario forklarer, at gamle haplotyper forsvinder af den demografiske sammenbrud af sydamerikanske indianere under europæisk kolonisering.

Selv om resultaterne fra forfatterne ikke er i tvivl og godt supplerer data fra tidligere undersøgelser, vil jeg gerne dvæle på en række kontroversielle punkter, som forfatterne af artiklen under drøftelse ikke betalte tilstrækkelig opmærksomhed.

For det første kan affolkningen af ​​den oprindelige befolkning i Sydamerika have været lidt overvurderet.Hvis i indianerne eller patagonien var indianernes udryddelse virkelig intensiv, så var denne proces ikke så dramatisk i Central Andes. Ifølge andre undersøgelser har den lokale indiske komponent blandt befolkningen i Bolivia klart sejret over komponenterne i den fremmede befolkning (se: P. Toboada-Echalar et al., 2013. Bolivians) og antallet af de to største grupper – Aymara og Quechua – over flere millioner mennesker. Det er derfor overraskende, hvordan nogle af disse store populationer, selv under en episode af faldende tal, kunne forsvinde separate genvarianter. Dette ville være muligt et sted i små populationer af Amazonien eller Tierra del Fuego, men ikke i et tætbefolket område af Andeserne.

Fig. 6. Den generelle fordeling af haplogruppen D4h3a i moderne indiske befolkninger. Figur fra artiklen af ​​U. A. Perego et al., 2009. Distinctive Paleo-Indian Migration Routes for MtDNA haplogroups

Den anden ting, der fortjener omhyggelig opmærksomhed, er fraværet af haplogruppe D4h3 i prøver fra sydamerikanske begravelsesområder. Denne haplogruppe er overbevisende forbundet med de første bølger af migreringer til Sydamerika af flere grunde:
1) dets rækkevidde er forbundet med Stillehavskysten, dvs. overlejret på kystvejens zonehvorigennem de første forfædre af sydamerikanske indianere ankom (figur 6)
2) dets tilknyttede grene har en meget gammel alder i Sydamerika (se: U. A. Perego m.fl., 2009. Distinctive Paleo-Indian migrationsruter fra USA),
3) Det er fundet i gamle gravpladser 10.000 år siden i en hule på knæ på Alexanderarkipelaget, beliggende tæt på Alaska (se:. BM Kemp et al, 2007. Genetisk analyse af tidlig Holocæn skeletrester fra Alaska og dens konsekvenser for. afviklingen af ​​Amerika), dvs. tæt på startpunktet for bevægelsen af ​​sydamerikanske indianere.
Alt dette er i overensstemmelse med mønsteret for bosættelsen i Sydamerika, som er angivet i artiklen under drøftelse. Derfor er fraværet af haplogruppe D4h3 i de analyserede begravelsesområder meget mærkeligt.

Men hvis disse stridsspørgsmål kan overlades til at løse de kommende forskere, da opsummering af resultaterne af det arbejde, der drøftes, skal det siges, at forfatterne har gjort det klart mange stridsspørgsmål om afvikling af Amerika. Lokaliseringen af ​​forfædres hjemsted for alle indfødte amerikanere i Øst-Beringia i løbet af det sidste glaciale maksimum er blevet overbevisende bevist. Dens isolation fra de gamle befolkninger i Sibirien fandt sted i en interglacial tilflugtssted i det vestlige Alaska. Oprindelsen til de fleste sydamerikanske indianere, i det mindste i den vestlige del af kontinentet, er entydigt forbundet med de første indbyggere i Beringia.Forfædrene til de sydamerikanske indianere var sandsynligvis den første gruppe af de oprindelige folk i Amerika, der forlod Alaskan-tilfluktet, så snart det blev muligt. Udgangen fra det beringske forfædres hjem blev næsten umiddelbart ledsaget af en stærk stigning i befolkningen. Europæisk kolonisering førte til en episode af et demografisk fald i antallet, selv om dens omfang i Andes bjergområder kræver yderligere afklaring. Samlet set gav disse resultater uvurderlig information om fortiden hos den indianske befolkning.

Kilde: Bastien Llamas, Lars Fehren-Schmitz, Guido Valverde, Julien Soubrier, Swapan Mallick, Nadin Rohland, Susanne Nordenfelt, Cristina Valdiosera, Stephen M. Richards, Adam Rohrlach, Maria Inés Barreto Romero, Deres firma, dit websted, dit websted , Krzysztof Makowski, Ilán Santiago Leboreiro Reyna, Josefina Mansilla Lory, Julio Alejandro Ballivián Torrez, Mario A. Rivera, Richard L. Burger, Maria Constanza Ceruti, Johan Reinhard, R. Spencer Wells, Gustavo Politis, Calogero M. Standen, Colin Smith, David Reich, Simon YW Ho, Alan Cooper, Wolfgang Haak. Det antikke mitokondrie-DNA giver en høj opløsningstidskala for folket i Amerika // Videnskabelige fremskridt. 2016. Vol. 2. DOI: 10.1126 / sciadv.1501385.

Andrey Konkov


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: