science >> Wetenschap >  >> anders

Genomische gegevens suggereren twee hoofdmigraties naar Scandinavië na de laatste ijstijd

Een foto van de opgravingen van Stora Förvar op Stora Karlsö. Krediet:Hjalmar Stolpe. Antiquarische Topografische archieven (ATA), Stockholm.

In een nieuwe studie gepubliceerd in PLoS Biologie , een internationaal onderzoeksteam suggereert dat Scandinavië werd bevolkt door twee hoofdmigraties na het laatste ijstijdmaximum:een eerste migratie van groepen uit het zuiden (het huidige Denemarken en Duitsland) en een extra migratie vanuit het noordoosten, langs de ijsvrije Atlantische kust.

Na het laatste glaciale maximum meer dan 10, 000 jaar geleden, Scandinavië was een van de laatste delen van Europa die ijsvrij werden en dus bewoonbaar werden voor mensen. In de nieuwe studie een team van interdisciplinaire onderzoekers verzamelde archeologische en genetische gegevens in combinatie met de nieuwste resultaten van klimaatmodellering om de vroege postglaciale kolonisten van Scandinavië te bestuderen.

Het team verzamelde menselijke resten van zeven individuen van de Noorse Atlantische kust en de Baltische eilanden Gotland en Stora Karlsö. De overblijfselen werden radioactief gedateerd op meer dan 8, 000 jaar voor heden en behoorde tot een deel van het stenen tijdperk dat het Mesolithicum wordt genoemd. DNA werd geëxtraheerd uit botten en tanden voor genoomsequencing. Voor één persoon, het team was in staat om tot nu toe een van de hoogste kwaliteit genomen van een prehistorisch individu te reconstrueren.

Het team vergeleek de genomische gegevens met de genetische variatie van Mesolithische jagers-verzamelaars uit andere delen van Europa.

"We waren verrast om te zien dat de mesolithische jager-verzamelaars van de Noorse westkust genetisch meer leken op de populaties van die tijd uit het oosten van de Oostzee, terwijl jager-verzamelaars uit het huidige Zweden genetisch meer op andere jager-verzamelaars uit Midden- en West-Europa", zegt bevolkingsgeneticus Torsten Günther van de Universiteit van Uppsala, een van de hoofdauteurs van het onderzoek.

Deze tegenstelling tussen genetica en geografie kan worden verklaard door twee hoofdmigraties naar Scandinavië na het laatste ijstijdmaximum:een eerste migratie van groepen uit het zuiden - het huidige Denemarken en Duitsland - en een extra migratie vanuit het noordoosten, langs de ijsvrije Atlantische kust.

Het verkrijgen van genomische gegevens van de Noorse individuen was de sleutel tot het begrijpen van de migratieroutes. De genetische patronen overlappen de distributiepatronen van verschillende steengereedschapstechnieken, en archeologische artefacten en dieetisotopen laten zien dat de Scandinavische jager-verzamelaars verschillende technologie voor steenwerktuigen gebruikten en afhankelijk waren van verschillende voedselbronnen.

"De archeologische vindplaatsen zijn al meer dan een eeuw onderworpen aan verschillende soorten onderzoek, het is opwindend om te zien wat de genetische gegevens kunnen toevoegen aan ons begrip van deze jager-verzamelaarsgroepen", zegt osteoarcheoloog Jan Storå van de Universiteit van Stockholm, een van de senior auteurs van de studie.

Dankzij de uitgebreide gegevens kon het team de populatiedynamiek in Mesolithisch Scandinavië dieper bestuderen. Een gevolg van de vermenging van de twee groepen was een verrassend groot aantal genetische varianten bij Scandinavische jager-verzamelaars.

Skeletfragmenten van de Hummervikholmen-site Credit:Beate Kjørslevik

"Deze groepen waren genetisch diverser dan de groepen die in centraal, West- en Zuid-Europa tegelijk. Dat staat in schril contrast met het patroon dat we vandaag zien, waar meer genetische variatie wordt gevonden in Zuid-Europa en minder in het noorden, " zegt Mattias Jakobsson, populatiegeneticus aan de Universiteit van Uppsala en een van de senior auteurs van de studie.

De twee groepen die in het Mesolithicum naar Scandinavië migreerden, waren genetisch verschillend en vertoonden een ander fysiek voorkomen. De mensen uit het zuiden hadden waarschijnlijk blauwe ogen en een donkere huid en de mensen uit het noordoosten een variatie aan oogkleuren en een bleke huid.

Net als bij de Noord-Europeanen van vandaag, de mesolithische jager-verzamelaars hadden te maken met een klimaat op hoge breedtegraden, geassocieerd met weinig zonlicht in de winter, wat lage temperaturen veroorzaakte, wat een uitdagende omgeving zou zijn om in te leven. Mensen kunnen fysiologisch en door gedragsveranderingen met dergelijke omstandigheden omgaan, maar op de lange termijn is er ook potentieel voor genetische aanpassing aan dergelijke omgevingen.

Het team ontdekte dat genetische varianten geassocieerd met lichte huid- en oogpigmentatie werden gedragen, gemiddeld, vaker voor bij Scandinavische jager-verzamelaars dan bij hun voorouders uit andere delen van Europa.

"Dat suggereert dat lokale aanpassing plaatsvindt in Scandinavië nadat deze groepen zijn gearriveerd, wat in overeenstemming is met het wereldwijde patroon van pigmentatie die afneemt met de afstand tot de evenaar, " legt Torsten Günther uit.

Bij het vergelijken van de Mesolithische groepen met hedendaagse Noord-Europeanen, het team vond bijzondere overeenkomsten in een gen dat verband houdt met fysieke prestaties.

"Het zal interessant zijn om te zien of toekomstige studies kunnen aantonen hoe dit gen de fysiologische aanpassing aan koude omgevingen beïnvloedt, ", zegt Torsten Günther.

Hedendaagse mensen in Noord-Europa traceren relatief weinig genetisch materiaal terug naar de Mesolithische Scandinaviërs.

"Wat we hebben gevonden is dat al 10, 000 jaar geleden, nadat Scandinavië ijsvrij werd, verschillende groepen migranten kwamen het Scandinavische schiereiland binnen. Een migratieproces naar Scandinavië dat we keer op keer hebben gezien; later in het stenen tijdperk, in de bronstijd en in historische tijden, ", zegt Mattias Jakobsson.

Het artikel "Population genomics of Mesolithic Scandinavia - Onderzoek naar vroege post-glaciale migratieroutes en aanpassing op hoge breedtegraden" is gepubliceerd in het open access tijdschrift PLOS Biologie .