Gammel DNA-forskning sætter fokus på Iberia

Den hidtil største undersøgelse af gammelt DNA fra den Iberiske Halvø (nutidens Portugal og Spanien) giver ny indsigt i de befolkninger, der har levet i denne region i løbet af de sidste 8, 000 år. Den mest opsigtsvækkende opdagelse tyder på, at lokale Y-kromosomer blev næsten fuldstændig udskiftet i bronzealderen.

Startede i 2500 f.Kr. og fortsætter i omkring 500 år, analyserne viser, tumultariske sociale begivenheder udspillede sig, der omformede iberianernes faderlige forfædre, der fortsætter til i dag.

"Dette er et af de stærkeste beviser i oldtids-DNA-forskningen af ​​sexbias i den forhistoriske periode, " sagde Iñigo Olalde, en postdoc-stipendiat i David Reichs laboratorium ved Harvard Medical School og førsteforfatter af undersøgelsen.

Arbejdet, udgivet i Videnskab 15. marts af et internationalt hold på 111 personer ledet af forskere ved Harvard Medical School og Institute of Evolutionary Biology i Barcelona, Spanien, beskriver også genetisk variation blandt gamle jæger-samlere, dokumenterer sammenblanding af gamle iberere med folk fra Nordafrika og Middelhavet, og giver en yderligere forklaring på, hvorfor nutidens baskere, som har et så særpræget sprog og kultur, er også forfædres forskellige fra andre iberere.

Nogle af resultaterne understøtter eller tydeliggør, hvad der er kendt om Iberias historie og forhistorie, mens andre udfordrer dem.

"Det er forbløffende, hvordan teknologien fra gammelt DNA, kombineret med information fra arkæologi, antropologi, lingvistik og studiet af historiske optegnelser, kan bringe fortiden til live, " sagde Reich, professor i genetik ved HMS Blavatnik Institute, en efterforsker fra Howard Hughes Medical Institute og co-senior forfatter af undersøgelsen.

Holdet analyserede genomer fra 403 gamle iberiere, der levede mellem omkring 6000 f.Kr. og 1600 e.Kr., 975 gamle mennesker fra uden for Iberia og omkring 2, 900 nutidens mennesker.

271 af de gamle iberiske genomer var ikke blevet offentliggjort før. Næsten to tredjedele kom fra skeletter, der ikke var ældre end 2000 f.Kr., øget med 25 gange antallet af offentligt tilgængelige genomer fra denne relativt nylige periode.

Faderfigurer

Så langt tilbage som 2500 f.Kr. fandt forskerne, Iberiere begyndte at leve sammen med mennesker, der flyttede ind fra Centraleuropa og bar nye genetiske aner fra den russiske steppe. Inden for et par hundrede år, analyser viste, de to grupper havde i vid udstrækning blandet sig.

For eksempel, på et bronzealdersted kendt som Castillejo de Bonete i Spanien, hvor en kvinde og mand blev fundet begravet side om side, analyser viste, at kvindens herkomst var helt lokal, mens manden havde helt nye forfædre fra Centraleuropa.

Til forskernes overraskelse, mænd og kvinder fra de to grupper bidrog med påfaldende ulige proportioner af DNA til efterfølgende generationer.

Før centraleuropæerne flyttede ind, Iberiere havde ingen påviselig nyere herkomst uden for den iberiske halvø. Efter 2000 f.Kr. 40 procent af iberernes samlede forfædre og 100 procent af deres patrilineære forfædre – dvs. deres far og deres fars far og så videre - kunne spores til de indkommende grupper fra Centraleuropa.

"Resultaterne var forbløffende, " sagde Carles Lalueza-Fox, hovedefterforsker af Paleogenomics Lab ved Institut for Evolutionær Biologi og co-senior forfatter af undersøgelsen. "Dataene tyder på, at der var en større genetisk ændring, som ikke er indlysende fra den arkæologiske optegnelse."

Hvad der kunne have foranlediget en så dramatisk omsætning er endnu ikke klart.

"Det ville være en fejl at hoppe til den konklusion, at iberiske mænd blev dræbt eller tvangsfordrevet, sagde Olalde, "da den arkæologiske optegnelse ikke giver klare beviser for et udbrud af vold i denne periode."

En alternativ mulighed er, at lokale iberiske kvinder foretrak de centraleuropæiske nytilkomne i en sammenhæng med "stærk social lagdeling, " sagde Lalueza-Fox.

Genetiske data alene vil ikke afsløre hele historien, understreger forskerne.

"Andre felter som arkæologi og antropologi skal bringes i anvendelse for at få indsigt i, hvad der formede disse genetiske mønstre, sagde Reich.

"Vores undersøgelse giver et perspektivskifte og inviterer folk til at se på den arkæologiske optegnelse igen med andre øjne, " sagde Lalueza-Fox.

At analysere yderligere prøver fra denne tidsperiode - forskerne havde omkring 60 - kunne give flere detaljer om den genetiske omsætning eller afsløre, at Y-kromosomer skiftede mindre i nogle populationer eller regioner i Iberia end andre.

Efterhånden som århundrederne gik, faderlige afstamning fortsatte med at udvikle sig, holdet fandt. Stadig, de fleste nutidige iberiske mænd kan spore deres faderlige herkomst til disse nytilkomne fra bronzealderen.

Et stykke gennem tiden

Grupper af jæger-samlere spredt over Iberia havde markant forskellig genetisk sammensætning fra hinanden i den mesolitiske æra, fra omkring 8000 f.Kr. til 5500 f.Kr., tyder på, at nye grupper af jæger-samlere migrerede til Iberia og forvandlede lokale befolkninger, før bønderne ankom med deres egne særskilte herkomst fra Anatolien (det nuværende Tyrkiet). En uafhængig undersøgelse af iberiske jæger-samlere, udgivet i Aktuel biologi samme dag som Videnskab papir, når frem til lignende konklusioner.

En person begravet i Iberia mellem 2400 f.Kr. og 2000 f.Kr. havde helt nordafrikanske aner, og en anden person, der levede mellem 2000 f.Kr. og 1600 f.Kr. havde en bedsteforælder med nordafrikanske aner. Forskere har vidst, at de to regioner drev handel på det tidspunkt; den nye undersøgelse bekræfter, at folk også flyttede fra Afrika til Europa.

Prøver fra jernaldermennesker, der levede omkring 900 f.Kr. til 19 f.Kr. i områder, hvor der blev talt meget forskellige sprog, havde alle betydelige aner fra den russiske steppe. Dette tyder på, at tilstrømningen af ​​mennesker ikke altid udløste sproglige ændringer, specifikt vedtagelsen af ​​indoeuropæiske sprog, sagde undersøgelsens forfattere.

Nutidens baskere ligner genetisk jernalderfolk på hele den iberiske halvø, førte forskerne til at antage, at baskisk herkomst og sprog forblev relativt intakt i de mellemliggende årtusinder, mens andre grupper omkring dem blandede sig og ændrede sig mere markant.

Nordafrikansk herkomst var mere udbredt i Iberien i den romerske periode (ca. 20 f.Kr. til 400 e.Kr.) end tidligere anset, især i syd. De genetiske påvirkninger fandt sted længe før grupper fra Nordafrika erobrede Iberia i løbet af det 8. århundrede e.Kr.

Disse og andre indsigter blev muliggjort af en usædvanlig robust samling af prøver over en lang periode fra en relativt lille region, sagde Reich.

"Ud over den indsigt, denne undersøgelse giver om Iberias historie, det fremhæver potentialet i fremtidige undersøgelser, der fokuserer på herkomstændringer over tid ved hjælp af store stikprøvestørrelser i relativt små regioner i verden, " han sagde.

Historisk mulighed

Meget af den nye undersøgelse omhandlede den historiske æra, betyder den periode, hvori skriftlige optegnelser eksisterer. Det meste andet old-DNA-forskning har fokuseret på forhistoriske perioder.

"Da jeg var barn, Jeg plejede at læse gamle historiebøger om Iberia, der var hjemme, " sagde Lalueza-Fox. "De startede i det væsentlige med jernalderens iberiere (Íberos), så punikerne, grækerne, den romerske erobring, de barbariske invasioner, den muslimske invasion, generobringen og så videre. Jeg har altid undret mig over, hvem disse mennesker egentlig var, hvilket mærke de efterlod i moderne mennesker, og hvad alle disse bevægelser betød i antal.

"Nu, for første gang, vi er i stand til at studere resterne af sådanne mennesker genetisk og at integrere genetikken ikke kun med arkæologi og antropologi, men også med historiske beretninger, " han sagde.

Gamle DNA-undersøgelser "ender ofte i luften, "at stoppe for mange årtusinder siden, sagde Reich. Den nye undersøgelse repræsenterer et forsøg på at bygge bro over kløften, så genetik "til sidst kan forbinde den fjerne fortid hele vejen igennem til mennesker, der lever i dag, " sagde Lalueza-Fox.