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古代DNA研究揭示了东南欧的基因组史

保加利亚瓦尔纳的墓地以其丰富的墓葬礼物而闻名。在这个6,500年前的坟墓中,其中一个发现了比现在所有其他坟墓更多的黄金。基因检查表明,那里埋葬的人的DNA与早期欧洲人的DNA的DNA相似。 ©I,Yelkrokoyade,commons.wikimedia.org,CC BY-SA 3.0

在本周出版的“自然”杂志上发表的一项古老的DNA研究中,来自80多个不同机构的科学家和考古学家揭开了东南欧基因组历史的面纱,该地区迄今为止只有很少的古代遗传数据。这是有史以来第二大的古DNA研究报告。 (最大的,同时在许多相同的作者报道的自然,集中在西北欧史前。)

大约从8,500年前开始,农业从东南方向欧洲蔓延,伴随着来自安纳托利亚的人们的流动。这项研究报告了来自225个古代人的基因组数据,这些人在这种转变之前和之后都居住过,并记录了这两种基因不同的人群之间的相互作用和混合。 “东南欧是安纳托利亚向欧洲传播农业的滩头阵地。哈佛医学院咨询人类学家SongülAlpaslan-Roodenberg说:“这项研究首次通过显示土着居民在过去这个特殊时刻与新来的亚裔移民之间的相互作用,为这一过程提供了丰富的基因特征。”并抽取了许多骷髅。

216个被分析个体的地理和遗传结构。 a,新报告的个人的地点。 b,古代个体投射到由777个现代西欧亚人定义的主要成分上;数据包括选定的已发布个人(褪色圆圈,标注)和新报告的个人(其他符号,以黑圈包围的异常值)。彩色多边形涵盖了具有100%固定在100%监测ADMIXTURE分析的集群成员的个人。 c,每个样本的直接或上下文日期以及欧洲东南部的近似年表。 d,有监督的ADMIXTURE分析,将每个古老的个体(每行一个)建模为限制包含西北 - 安纳托利亚新石器时代(灰色),萨马拉的Yamnaya(黄色),EHG(粉红色)和WHG(绿色)种群的混合种群。括号内的日期表示每个人口的大致范围。 Iain Mathieson等人。自然doi:10.1038 / nature25778

宾夕法尼亚大学的遗传学家Iain Mathieson说:“在一些地方,狩猎采集者和新来的农民看起来混合得很快,但是大多数情况下这两个群体仍然是孤立的,至少在前几百年。这些狩猎采集者已经在那里生活了几千年,而且让这些新人出现 - 这种生活方式和外观完全不同,这一定是相当震撼的。“

“三千年后,他们被彻底混合了,”哈佛大学医学院的大卫·赖克,麻省理工学院和哈佛大学的Broad大学以及霍华德休斯医学研究所的共同指导这项研究的继续。 “有些人群中有四分之一的人来自狩猎采集者。”在欧洲的其他地区,这种混合的特点是所谓的性别偏见,大多数狩猎采集的祖先都是由男性贡献的。然而,在东南部,模式不同。 “这表明两个团体之间的互动模式在不同的地方是不同的,我们需要在考古学证据的背景下去理解,”Mathieson补充道。

新的论文还大大增加了在农民之前居住在欧洲的狩猎采集者的样本数量。该研究报告对来自铁门地区的六个考古遗址的四十名狩猎采集者和早期农民进行了特别丰富的抽样调查,该地区跨越了当今的罗马尼亚和塞尔维亚边界。遗传结果表明,该地区狩猎采集者与农民之间存在密切的相互作用。例如,在来自Lepenski Vir地点的四个人中,有两个完全与安纳托利亚农民有关的祖先,符合同位素证据表明他们是来自Iron Gates地区以外的移民,而第三个人有混合的祖先和消耗的水生物资源,如果农民被纳入狩猎采集者组织或采用狩猎采集生活方式的话,预计会如此。

狩猎采集者相关人群的结构和变化。推测作为WHG,EHG和CHG混合物的种群的祖先比例。虚线表示来自同一地理区域的人群。百分比表示WHG + EHG血统的比例。标准误差范围从1.5到8.3%。 Iain Mathieson等人。自然doi:10.1038 / nature25778

“这些结果揭示了这个关键地区的迁徙,混合和生存之间的关系,并表明即使在早期的欧洲农民中,个体的祖先也不同,反映出一个动态的狩猎农民杂交繁殖马赛克,”人类学家罗恩·帕尼西补充道。维也纳大学,谁共同指导了这项研究。

新的论文还报道了来自居住在标志性考古遗址如瓦尔纳的人们的古代DNA,这是世界上第一个有极端财富不平等现象的地方之一,研究获得数据的一个人埋藏着更多的金子比该时期所有其他已知的墓葬。 “来自着名的瓦尔纳墓葬的DNA与其他欧洲早期农民的遗传基因相似。但是,我们还发现一名来自瓦尔纳的人和几名来自保加利亚的邻居地点的个人,他们的祖先来自东欧草原。这是距离草原大规模迁徙的两千年前的最早的草原血统的证据,它取代了北欧一半以上的人口,“马克斯普朗克研究所考古学系主任Johannes Krause说。主持关于瓦尔纳工作的人类历史科学。

“Reich补充说,”这些非常大型的古代DNA研究,涉及遗传学家和考古学家之间的密切合作,可以为过去的关键时期建立一幅丰富的图景,而这些关键时期只能在以前微弱地瞥见。这种规模的研究代表了古代DNA领域的时代 - 我期待着我们将在世界其他地方应用类似方法时学到的东西。“

出版物:Iain Mathieson等,“欧洲东南部的基因组历史”,Nature,2018; DOI:10.1038 / nature25778

来源:约翰内斯克劳斯,马克斯普朗克进化人类学研究所