Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Gammelt DNA afslører det genetiske landskab af mennesker, der først bosatte sig i Østasien

Pulveriseret gammel knogle kan give DNA til videnskabsmænd til analyse. Kredit:Xin Xu Institute of Vertebrate Palæontology and Paleoanthropology, CC BY-ND

De allerførste mennesker dukkede oprindeligt op i Afrika, før de spredte sig over Eurasien omkring 60, 000 år siden. Efter det, historien om menneskeheden går ad mange forskellige veje, nogle mere velundersøgte end andre.

Østlige regioner i Eurasien er hjemsted for omkring 2,3 milliarder mennesker i dag - omkring 30% af verdens befolkning. Arkæologer ved fra fossiler og artefakter, at moderne mennesker har besat Sydøstasien i 60, 000 år og Østasien i 40, 000 år.

Men der er meget tilbage at udrede. Hvem var de mennesker, der først kom til disse regioner og til sidst opfandt landbruget? Hvor kom forskellige befolkningsgrupper fra? Hvilke grupper endte med at være dominerende, og hvilke døde ud?

Gammelt DNA er med til at besvare nogle af disse spørgsmål. Ved at sekventere genomerne fra mennesker, der levede for mange årtusinder siden, videnskabsmænd som meare begynder at udfylde billedet af, hvordan Asien var befolket.

Analyse af gamle genomer

I 2016 Jeg sluttede mig til Dr. Qiaomei Fu's Molecular Paleontology Lab på Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Det kinesiske videnskabsakademi i Beijing. Vores udfordring:Løs historien om mennesker i Østasien, med hjælp fra samarbejdspartnere, der længe var døde – gamle mennesker, der levede for op til titusinder af år siden i regionen.

Velbevaret DNA fra gamle knogler har spor om, hvordan mennesker spredte sig til Østasien. Kredit:Wei Gao, Institut for hvirveldyrs palæontologi og palæantropologi, CC BY-ND

Medlemmer af laboratoriet ekstraherede og sekventerede gammelt DNA ved hjælp af menneskelige rester fra arkæologiske steder. Derefter brugte Dr. Fu og jeg computational genomiske værktøjer til at vurdere, hvordan deres DNA relateret til tidligere sekventerede antikke og nutidige mennesker.

En af vores sekvenser kom fra gammelt DNA udvundet fra benknoglerne på Tianyuan-manden, en 40, 000 år gammelt individ opdaget nær et berømt palæoantropologisk sted i det vestlige Beijing. Et af de tidligste moderne mennesker fundet i Østasien, hans genetiske sekvens markerer ham som en tidlig forfader til nutidens asiater og indianere. At han boede, hvor Kinas nuværende hovedstad ligger, tyder på, at forfædrene til nutidens asiater begyndte at lægge rødder i Østasien allerede i 40. 000 år siden.

Længere mod syd, to 8, 000- til 4, 000-årige sydøstasiatiske jæger-samlere fra Laos og Malaysia forbundet med Hòabìnhian-kulturen har DNA, der, ligesom Tianyuan-manden, viser, at de er tidlige forfædre til asiater og indianere. Disse to kom fra en helt anden slægt end Tianyuan-manden, hvilket antydede, at mange genetisk adskilte befolkninger besatte Asien tidligere.

Men ingen mennesker i dag deler den samme genetiske sammensætning som hverken Hòabìnhians eller Tianyuan-manden, i både Øst- og Sydøstasien. Hvorfor forsvandt forfædre, der varede så længe, ​​fra genpuljen af ​​mennesker i live nu? Gamle bønder bærer nøglen til dette svar.

Tianyuan mand, fra nær det nuværende Beijing, og Hòabìnhian folk, fra det nuværende Laos og Malaysia, repræsentere to meget gamle slægter, der er forskellige fra nutidens østasiater. Kredit:OpenStreetMap-bidragydere, ændret af The Conversation, CC BY-SA

DNA bærer mærker af gamle migrationer

Baseret på planterester fundet på arkæologiske steder, videnskabsmænd ved, at folk tæmmede hirse i det nordlige Kinas Yellow River-region omkring 10, 000 år siden. Omtrent på samme tid, mennesker i det sydlige Kinas Yangtze-flod-region tæmmede ris.

I modsætning til i Europa, plantetæmning begyndte lokalt og blev ikke indført andre steder fra. Processen tog tusinder af år, og samfund i Østasien blev mere og mere komplekse, med fremkomsten af ​​de første dynastier omkring 4, 000 år siden.

Det er også, når risdyrkningen ser ud til at have spredt sig fra sin oprindelse til områder længere mod syd, herunder lande, der er nutidens sydøstasiatiske lande. DNA hjælper med at fortælle historien. Da risbønder fra det sydlige Kina ekspanderede sydpå, de introducerede ikke kun deres landbrugsteknologi, men også deres genetik til lokale befolkninger af sydøstasiatiske jæger-samlere.

Risbønder, muligvis fra omkring Yangtze-floden, flyttede sydpå ind i Sydøstasien, mens hirsebønder fra omkring Den Gule Flod flyttede nordpå ind i Sibirien. Kredit:OpenStreetMap-bidragydere, ændret af The Conversation, CC BY-SA

Den overvældende tilstrømning af deres DNA endte med at oversvømme den lokale genpulje. I dag, få spor af jæger-samlers herkomst er tilbage i generne hos mennesker, der bor i Sydøstasien.

Længere mod nord, en lignende historie udspillede sig. Gamle sibiriske jæger-samlere viser kun lidt forhold til østasiatere i dag, men senere er sibiriske bønder nært beslægtet med nutidens østasiater. Bønder fra det nordlige Kina flyttede nordpå ind i Sibirien og bragte deres DNA med sig, hvilket fører til et kraftigt fald i udbredelsen af ​​den tidligere lokale jæger-samler-forfædre.

Tidligere befolkninger var mere forskelligartede end nutidens

Genetisk set, nutidens østasiater er ikke meget forskellige fra hinanden. Der skal meget DNA til for at begynde genetisk at skelne mellem mennesker med forskellig kulturhistorie.

Det, der overraskede Dr. Fu og mig, var, hvor forskelligt DNA'et fra forskellige oldtidspopulationer var i Kina. Vi og andre fandt delt DNA på tværs af Yellow River-regionen, et sted, der er vigtigt for udviklingen af ​​den kinesiske civilisation. Dette delte DNA repræsenterer en nordlig østasiatisk herkomst, adskilt fra en sydlig østasiatisk herkomst, vi fandt i det sydlige kystkina.

Skelettet af en person, der levede omkring 8, 700 år siden i Xiaogao, Shandong, Kina nær den gule flod. Denne persons nordlige østasiatiske herkomst kan findes i resterne af mennesker, der boede op i Sibiriens østlige stepper. Kredit:Jianfeng Lang, Shandong Universitet, CC BY-ND

Da vi analyserede DNA'et fra mennesker, der boede i det sydlige Kinas kyst 9, 000-8, 500 år siden, vi indså, at meget af Kina allerede på det tidspunkt delte en fælles arv. Fordi deres arkæologi og morfologi var forskellig fra Yellow River-bøndernes, vi havde troet, at disse kystfolk kunne komme fra en slægt, der ikke var nært beslægtet med de første landbrugs-østasiere. Måske ville denne gruppes herkomst ligne Tianyuan-manden eller Hòabìnhierne.

Men i stedet, hver person, vi prøvede, var nært beslægtet med nutidens østasiater. Det betyder, at inden 9. 000 år siden, DNA, der var fælles for alle nuværende østasiatere, var udbredt over hele Kina.

Nutidens nordlige og sydlige kinesiske befolkninger har mere til fælles med gamle Yellow River-befolkninger end med gamle kystnære sydkinesere. Dermed, tidlige Yellow River-bønder migrerede både nord og syd, bidrager til genpuljen af ​​mennesker i hele Øst- og Sydøstasien.

Den kystnære sydkinesiske aner forsvandt ikke, selvom. Det fortsatte i små mængder og steg i det nordlige Kinas Yellow River-region over tid. Indflydelsen af ​​gamle sydlige østasiatere er lav på fastlandet, men de havde en enorm indflydelse andre steder. På øer, der strækker sig fra Taiwanstrædet til Polynesien, bor austroneserne, mest kendt for deres søfart. De besidder den største mængde af sydlige østasiatiske aner i dag, fremhæver deres forfædres rødder i det sydlige Kinas kystnære.

  • Denne person, der levede omkring 8, For 300 år siden på Liang-øen i Taiwanstrædet, har den sydlige herkomst fundet hos indbyggere på det kystnære fastland i det sydlige Kina. Kredit:Hunglin Chiu, Institut for Antropologi, National Tsinghua University, CC BY-ND

  • Mennesker med forskellig livsstil, der boede langt fra hinanden i det nordlige Kina nær Den Gule Flod og langs den sydlige Kinas kyst så langt tilbage som 9, For 000 år siden videregav begge deres særskilte DNA til nuværende østasiatere og sydøstasiater. Austronesere er de nærmeste efterkommere af den antikke befolkning fra det sydlige kystkina. Kredit:OpenStreetMap-bidragydere, ændret af The Conversation, CC BY-SA

Andre nye genetiske mønstre viser forbindelser mellem tibetanere og gamle individer fra Mongoliet og det nordlige Kina, rejser spørgsmål om befolkningen på det tibetanske plateau.

Gammelt DNA afslører hurtige skift i herkomst over de sidste 10, 000 år på tværs af Asien, sandsynligvis på grund af migration og kulturel udveksling. Indtil mere gammelt menneskeligt DNA er hentet, videnskabsmænd kan kun spekulere i præcis hvem, genetisk set, boede i Østasien før det.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler