science >> Wetenschap >  >> anders

Oud DNA onthult het genetische landschap van mensen die zich voor het eerst in Oost-Azië vestigden

Verpulverd oud bot kan wetenschappers van DNA voorzien voor analyse. Krediet:Xin Xu Instituut voor paleontologie en paleoantropologie van gewervelde dieren, CC BY-ND

De allereerste mensen ontstonden oorspronkelijk in Afrika voordat ze zich rond 60 jaar over Eurazië verspreidden, 000 jaar geleden. Daarna, het verhaal van de mensheid gaat langs veel verschillende paden, sommigen meer goed bestudeerd dan anderen.

In de oostelijke regio's van Eurazië wonen tegenwoordig ongeveer 2,3 miljard mensen - ongeveer 30% van de wereldbevolking. Archeologen weten uit fossielen en artefacten dat de moderne mens Zuidoost-Azië 60, 000 jaar en Oost-Azië voor 40, 000 jaar.

Maar er valt nog veel te ontwarren. Wie waren de mensen die voor het eerst naar deze regio's kwamen en uiteindelijk de landbouw uitvonden? Waar kwamen verschillende bevolkingsgroepen vandaan? Welke groepen domineerden uiteindelijk en welke stierven uit?

Oud DNA helpt een aantal van deze vragen te beantwoorden. Door de genomen te sequensen van mensen die vele millennia geleden leefden, wetenschappers zoals ik beginnen het beeld te vullen van hoe Azië bevolkt was.

Analyse van oude genomen

in 2016, Ik sloot me aan bij Dr. Qiaomei Fu's Molecular Paleontology Lab aan het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academie van Wetenschappen in Peking. Onze uitdaging:de geschiedenis van de mens in Oost-Azië oplossen, met de hulp van medewerkers die al lang dood waren - oude mensen die tot tienduizenden jaren geleden in de regio leefden.

Goed bewaard DNA van oude botten bevat aanwijzingen over hoe mensen zich in Oost-Azië hebben verspreid. Krediet:Wei Gao, Instituut voor gewervelde paleontologie en paleoantropologie, CC BY-ND

Leden van het laboratorium hebben oud DNA geëxtraheerd en gesequenced met behulp van menselijke overblijfselen van archeologische vindplaatsen. Vervolgens gebruikten Dr. Fu en ik computationele genomische tools om te beoordelen hoe hun DNA zich verhield tot dat van eerder gesequenced oude en hedendaagse mensen.

Een van onze sequenties is afkomstig van oud DNA dat is geëxtraheerd uit de beenbotten van de Tianyuan-man, een 40, 000 jaar oud individu ontdekt in de buurt van een beroemde paleoantropologische vindplaats in het westen van Peking. Een van de vroegste moderne mensen gevonden in Oost-Azië, zijn genetische sequentie markeert hem als een vroege voorouder van de hedendaagse Aziaten en indianen. Dat hij woonde op de plek waar de huidige hoofdstad van China staat, geeft aan dat de voorouders van de huidige Aziaten al in hun veertigste hun wortels begonnen te leggen in Oost-Azië. 000 jaar geleden.

verder naar het zuiden, twee 8, 000- tot 4, 000 jaar oude Zuidoost-Aziatische jager-verzamelaars uit Laos en Maleisië die geassocieerd worden met de Hòabìnhiaanse cultuur hebben DNA dat, zoals de Tianyuan-man, laat zien dat ze vroege voorouders zijn van Aziaten en indianen. Deze twee kwamen uit een heel andere afstamming dan de Tianyuan Man, wat suggereerde dat veel genetisch verschillende populaties Azië in het verleden bezetten.

Maar geen enkele mens heeft tegenwoordig dezelfde genetische samenstelling als Hòabìnhians of de Tianyuan-man, in zowel Oost- als Zuidoost-Azië. Waarom verdwenen voorouders die zo lang standhielden uit de genenpool van de mensen die nu leven? Oude boeren dragen de sleutel tot dat antwoord.

Tianyuan-man, uit de buurt van het huidige Peking, en het Hòabìnhische volk, uit het huidige Laos en Maleisië, vertegenwoordigen twee zeer oude geslachten die verschillen van de huidige Oost-Aziaten. Krediet:OpenStreetMap-bijdragers, gewijzigd door The Conversation, CC BY-SA

DNA draagt ​​sporen van oude migraties

Gebaseerd op plantenresten gevonden op archeologische vindplaatsen, wetenschappers weten dat mensen ongeveer 10, 000 jaar geleden. Rond dezelfde tijd, mensen in de Yangtze-rivier in het zuiden van China hebben gedomesticeerde rijst gedomesticeerd.

Anders dan in Europa, de domesticatie van planten begon lokaal en werd niet van elders geïntroduceerd. Het proces duurde duizenden jaren, en samenlevingen in Oost-Azië werden steeds complexer, met de opkomst van de eerste dynastieën rond 4, 000 jaar geleden.

Dat is ook wanneer de rijstteelt zich lijkt te hebben verspreid van zijn oorsprong naar gebieden verder naar het zuiden, inclusief landen die de huidige Zuidoost-Aziatische landen zijn. DNA helpt het verhaal te vertellen. Toen rijstboeren uit Zuid-China naar het zuiden breidden, ze introduceerden niet alleen hun landbouwtechnologie, maar ook hun genetica bij lokale populaties van jager-verzamelaars in Zuidoost-Azië.

Rijst boeren, mogelijk van rond de Yangtze-rivier, naar het zuiden verplaatst naar Zuidoost-Azië, terwijl gierstboeren van rond de Gele Rivier naar het noorden trokken naar Siberië. Krediet:OpenStreetMap-bijdragers, gewijzigd door The Conversation, CC BY-SA

De overweldigende toestroom van hun DNA overspoelde uiteindelijk de lokale genenpool. Vandaag, Er is weinig spoor van de voorouders van jager-verzamelaars in de genen van mensen die in Zuidoost-Azië wonen.

verder naar het noorden, speelde zich een soortgelijk verhaal af. Oude Siberische jagers-verzamelaars hebben tegenwoordig weinig relatie met Oost-Aziaten, maar latere Siberische boeren zijn nauw verwant aan de huidige Oost-Aziaten. Boeren uit het noorden van China trokken noordwaarts naar Siberië en brachten hun DNA met zich mee. wat leidt tot een scherpe daling van de prevalentie van de vorige lokale voorouders van jager-verzamelaars.

De populaties uit het verleden waren diverser dan die van vandaag

genetisch gesproken, de huidige Oost-Aziaten verschillen niet veel van elkaar. Er is veel DNA nodig om genetisch onderscheid te maken tussen mensen met verschillende culturele geschiedenissen.

Wat Dr. Fu en mij verbaasde, was hoe verschillend het DNA van verschillende oude populaties in China was. Wij en anderen hebben gedeeld DNA gevonden in de regio van de Gele Rivier, een plaats die belangrijk is voor de ontwikkeling van de Chinese beschaving. Dit gedeelde DNA vertegenwoordigt een Noord-Oost-Aziatische afkomst, onderscheiden van een Zuid-Oost-Aziatische afkomst die we aan de kust van Zuid-China vonden.

Het skelet van een persoon die ongeveer 8 leefde, 700 jaar geleden in Xiaogao, Shandong, China in de buurt van de Gele Rivier. De Noord-Oost-Aziatische afkomst van deze persoon is te vinden in de overblijfselen van mensen die in de oostelijke steppen van Siberië leefden. Krediet:Jianfeng Lang, Shandong-universiteit, CC BY-ND

Toen we het DNA analyseerden van mensen die aan de kust van Zuid-China woonden 9, 000-8, 500 jaar geleden, we realiseerden ons dat toen al een groot deel van China een gemeenschappelijk erfgoed deelde. Omdat hun archeologie en morfologie anders was dan die van de boeren in de Gele Rivier, we hadden gedacht dat deze kustbewoners misschien van een geslacht kwamen dat niet nauw verwant was aan die eerste agrarische Oost-Aziaten. Misschien zou de voorouders van deze groep vergelijkbaar zijn met de Tianyuan Man of Hòabìnhians.

Maar in plaats daarvan, elke persoon die we proefden, was nauw verwant aan de hedendaagse Oost-Aziaten. Dat betekent dat tegen 9, 000 jaar geleden, DNA dat alle hedendaagse Oost-Aziaten gemeen hebben, was wijdverbreid in heel China.

De huidige Noord- en Zuid-Chinese populaties hebben meer gemeen met de oude Gele Rivier-populaties dan met de oude Zuid-Chinezen aan de kust. Dus, vroege Gele Rivier-boeren migreerden zowel naar het noorden als naar het zuiden, bijdragen aan de genenpool van mensen in Oost- en Zuidoost-Azië.

De voorouders van Zuid-China aan de kust zijn niet verdwenen, Hoewel. Het bleef in kleine hoeveelheden bestaan ​​en nam in de loop van de tijd toe in de Gele Rivier in het noorden van China. De invloed van oude Zuid-Oost-Aziaten is laag op het vasteland, maar elders hadden ze een enorme impact. Op eilanden die zich uitstrekken van de Straat van Taiwan tot Polynesië leven de Austronesiërs, vooral bekend om hun zeevaart. Ze bezitten tegenwoordig de meeste Zuid-Oost-Aziatische voorouders, benadrukken de wortels van hun voorouders in de kust van Zuid-China.

  • Deze persoon, die ongeveer 8 leefde, 300 jaar geleden op het eiland Liang in de Straat van Taiwan, heeft de zuidelijke voorouders gevonden in inwoners van het vasteland aan de kust van Zuid-China. Krediet:Hunglin Chiu, Instituut voor Antropologie, Nationale Tsinghua-universiteit, CC BY-ND

  • Mensen met verschillende levensstijlen die al in 9 jaar ver uit elkaar woonden in het noorden van China, in de buurt van de Gele Rivier en langs de kust van Zuid-China. 000 jaar geleden hebben beide hun onderscheiden DNA doorgegeven aan de huidige Oost-Aziaten en Zuidoost-Aziaten. Austronesiërs zijn de naaste afstammelingen van de oude bevolking van de kust van Zuid-China. Krediet:OpenStreetMap-bijdragers, gewijzigd door The Conversation, CC BY-SA

Andere opkomende genetische patronen laten verbanden zien tussen Tibetanen en oude individuen uit Mongolië en Noord-China, vragen stellen over de bevolking van het Tibetaanse plateau.

Oud DNA onthult snelle verschuivingen in voorouders in de afgelopen 10, 000 jaar in Azië, waarschijnlijk als gevolg van migratie en culturele uitwisseling. Tot er meer oud menselijk DNA is gevonden, wetenschappers kunnen alleen speculeren over wie, genetisch gesproken, woonde daarvoor in Oost-Azië.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.