science >> Wetenschap >  >> anders

Oude DNA-analyse levert onverwachte inzichten op over volkeren van Centraal, Zuid-Amerika

De buitenkant van de rotsschuilplaats van Lapa do Santo in Brazilië. Credit:André Strauss

Een internationaal team van onderzoekers heeft onverwachte details onthuld over de bevolking van Midden- en Zuid-Amerika door de eerste hoogwaardige oude DNA-gegevens uit die regio's te bestuderen.

De bevindingen omvatten twee voorheen onbekende genetische uitwisselingen tussen Noord- en Zuid-Amerika, waarvan er één een bevolkingsverloop op het hele continent vertegenwoordigt.

De resultaten suggereren dat de mensen die de Clovis-cultuur verspreidden, de eerste wijdverbreide archeologische cultuur van Noord-Amerika, had een grote demografische impact verder naar het zuiden dan eerder werd aangenomen.

De auteurs analyseerden genoombrede gegevens van 49 individuen uit Midden- en Zuid-Amerika, sommigen zo oud als 11, 000 jaar. Eerder, de enige genomen die uit deze regio waren gerapporteerd en die voldoende kwaliteitsgegevens opleverden om te analyseren, waren minder dan 1, 000 jaar oud.

Door oude en moderne genomen uit Amerika en andere delen van de wereld te vergelijken, de onderzoekers kregen kwalitatief nieuwe inzichten in de vroege geschiedenis van Midden- en Zuid-Amerika.

Gepubliceerd in het tijdschrift Cel , de studie werd geleid door onderzoekers van de Harvard Medical School; het Howard Hughes Medisch Instituut; het Max Planck Instituut voor de Wetenschap van de Menselijke Geschiedenis; de Universiteit van Californië, Santa Cruz; Staatsuniversiteit van Pennsylvania; de Universiteit van New Mexico; de Universiteit van São Paulo en andere instellingen in Argentinië, Australië, Belize, Brazilië, Chili, de Europese Unie, Peru en de Verenigde Staten.

De onderzoekers verkregen officiële vergunningen om oude menselijke overblijfselen op te graven en analyses uit te voeren en overlegden met lokale overheidsinstanties en inheemse gemeenschappen.

Clovis-link in de oudste Midden- en Zuid-Amerikanen

Een onderscheidend DNA-type geassocieerd met de Clovis-cultuur werd gevonden in Chili, Brazilië en Belize 11, 000 tot 9, 000 jaar geleden.

"Een belangrijke ontdekking was dat een Clovis-cultuur-geassocieerd individu uit Noord-Amerika dateert van rond 12, 800 jaar geleden deelt onderscheidende voorouders met de oudste Chileense, Braziliaanse en Belizaanse individuen, "Zei co-hoofdauteur Cosimo Posth van het Max Planck Institute for the Science of Human History. "Dit ondersteunt de hypothese dat de uitbreiding van mensen die de Clovis-cultuur in Noord-Amerika verspreidden, ook Midden- en Zuid-Amerika bereikte."

Echter, de Clovis-cultuur-geassocieerde afstamming ontbreekt in de huidige Zuid-Amerikanen en in oude monsters die kleiner zijn dan 9, 000 jaar oud.

"Dit is onze tweede belangrijke ontdekking, " zei co-senior auteur David Reich, hoogleraar genetica aan de Harvard Medical School en een onderzoeker van het Howard Hughes Medical Institute. "We hebben aangetoond dat er op het hele continent een bevolkingsvervanging was die begon op ten minste 9, 000 jaar geleden."

Na de bevolkingsvervanging, er was een opvallende genetische continuïteit tussen oude individuen die dateerden tot 9 000 jaar geleden en moderne mensen uit meerdere Zuid-Amerikaanse regio's. Dit in tegenstelling tot West Eurazië en Afrika, waar er maar weinig plaatsen zijn met zo'n langdurige continuïteit.

Deze visuele samenvatting toont de bevindingen van Posth et al ., die een grootschalige analyse heeft uitgevoerd van oude genomen uit Midden- en Zuid-Amerika, geeft inzicht in de bevolking van Amerika, waaronder vier zuidelijke migratiegebeurtenissen en opmerkelijke continuïteit van de bevolking in een groot deel van Zuid-Amerika na aankomst. Krediet:Posth et al ./ Cel

California Channel Island-geassocieerde voorouders in de Andes

De tweede voorheen onbekende verspreiding van mensen onthulde zichzelf in een analyse die aantoonde dat oude Californiërs van de Kanaaleilanden een kenmerkende gedeelde voorouders hebben met groepen die op zijn minst 4 wijdverspreid waren in de zuidelijke Peruaanse Andes, 200 jaar geleden.

De onderzoekers zeggen dat het onwaarschijnlijk is dat dit een weerspiegeling is van de verspreiding van de bevolking specifiek van de Kanaaleilanden naar Zuid-Amerika. In plaats daarvan, ze veronderstellen dat de verbinding tussen deze regio's het resultaat is van uitbreidingen van mensen die duizenden jaren eerder plaatsvonden, en dat een dergelijke afkomst meer wijdverbreid werd in de Andes na daaropvolgende gebeurtenissen in Zuid-Amerika.

"Het kan zijn dat deze afkomst duizenden jaren eerder in Zuid-Amerika is aangekomen en we hebben gewoon geen eerdere individuen die het laten zien, " zei Nathan Nakatsuka, een onderzoeksassistent in het Reich-lab aan de Harvard Medical School en co-hoofdauteur van de studie. "Er is archeologisch bewijs dat de bevolking in het centrale Andes-gebied na ongeveer 5, 000 jaar geleden. Verspreiding van bepaalde subgroepen tijdens deze evenementen kan de reden zijn waarom we deze afkomst naderhand ontdekken."

De belofte van oud DNA-onderzoek in Amerika

De onderzoekers benadrukken dat hun studie slechts een glimp geeft van de ontdekkingen die mogelijk door toekomstig werk komen.

Om meer te weten te komen over de eerste bewegingen van mensen naar Midden- en Zuid-Amerika, ze zeggen, het nodig zou zijn om oud DNA te verkrijgen van individuen die dateren van vóór 11, 000 jaar geleden.

Zelfs voor de periode tussen 11, 000 en 3, 000 jaar geleden waarop deze studie zich richtte, het plaatje is verre van compleet.

"We misten oude gegevens uit Amazonia, noordelijk Zuid-Amerika en het Caribisch gebied, en kan dus niet bepalen hoe individuen in deze regio's zich verhouden tot degenen die we hebben geanalyseerd, "zei Reich. "Het opvullen van deze lacunes zou een prioriteit moeten zijn voor toekomstig werk."

"We zijn enthousiast over het potentieel van onderzoek op dit gebied, " zei co-senior auteur Johannes Krause van het Max Planck Instituut voor de Wetenschap van de Menselijke Geschiedenis. "Met toekomstige regionaal gerichte studies met grote steekproefomvang, we zouden het potentieel van oud DNA kunnen realiseren om te onthullen hoe de menselijke diversiteit van deze regio is geworden zoals het nu is."