science >> Wetenschap >  >> anders

Oud DNA vertelt het verhaal van de eerste mensen van de Caraïben, met een paar plotwendingen

Archeologisch onderzoek en oude DNA-technologie kunnen hand in hand gaan om de geschiedenis uit het verleden te belichten. Dit schip, gemaakt tussen 1200-1500 n.Chr. in de huidige Dominicaanse Republiek, toont een kikkerfiguur, geassocieerd met de godin van de vruchtbaarheid in de Taino-cultuur. Krediet:Kristen Grace/Florida Museum

De geschiedenis van de oorspronkelijke eilandbewoners van het Caribisch gebied komt scherper in beeld in een nieuwe Natuur studie die tientallen jaren archeologisch werk combineert met vooruitgang in genetische technologie.

Een internationaal team onder leiding van David Reich van de Harvard Medical School analyseerde de genomen van 263 individuen in de grootste studie van oud menselijk DNA tot nu toe in Amerika. De genetica traceert twee grote migratiegolven in het Caribisch gebied door twee verschillende groepen, duizenden jaren uit elkaar, het onthullen van een archipel bevolkt door zeer mobiele mensen, met verre verwanten die vaak op verschillende eilanden wonen.

Reich's lab ontwikkelde ook een nieuwe genetische techniek voor het schatten van de populatiegrootte in het verleden, waaruit blijkt dat het aantal mensen dat in het Caribisch gebied woonde toen de Europeanen arriveerden, veel kleiner was dan eerder werd gedacht - waarschijnlijk in de tienduizenden, in plaats van het miljoen of meer gerapporteerd door Columbus en zijn opvolgers.

Voor archeoloog William Keegan, wiens werk in het Caribisch gebied meer dan 40 jaar omvat, oud DNA biedt een krachtig nieuw hulpmiddel om langdurige debatten op te lossen, bevestig hypothesen en breng resterende mysteries onder de aandacht.

Dit "beweegt ons begrip van het Caribisch gebied in één klap dramatisch vooruit, " zei Keegan, curator van het Florida Museum of Natural History en co-senior auteur van de studie. "De methoden die het team van David ontwikkelde, hielpen bij het beantwoorden van vragen waarvan ik niet eens wist dat we ze konden beantwoorden."

Archeologen vertrouwen vaak op de overblijfselen van het huiselijk leven - aardewerk, gereedschap, bot en schaal weggooien - om het verleden samen te voegen. Nutsvoorzieningen, technologische doorbraken in de studie van oud DNA werpen nieuw licht op de beweging van dieren en mensen, vooral in het Caribisch gebied, waar elk eiland een unieke microkosmos van leven kan zijn.

Terwijl de hitte en vochtigheid van de tropen organisch materiaal snel kunnen afbreken, het menselijk lichaam bevat een lockbox van genetisch materiaal:een kleine, ongewoon dicht deel van het bot dat het binnenoor beschermt. In de eerste plaats met behulp van deze structuur, onderzoekers hebben DNA geëxtraheerd en geanalyseerd van 174 mensen die tussen 400 en 3 in het Caribisch gebied en Venezuela woonden, 100 jaar geleden, het combineren van de gegevens met 89 eerder gesequenced individuen.

Het team, waaronder in het Caribisch gebied gevestigde geleerden, toestemming gekregen om de genetische analyse uit te voeren van lokale overheden en culturele instellingen die optraden als verzorgers voor de menselijke resten. De auteurs hebben ook vertegenwoordigers van Caribische inheemse gemeenschappen betrokken bij een bespreking van hun bevindingen.

Het genetische bewijs biedt nieuwe inzichten in de bevolking van het Caribisch gebied. De eerste bewoners van de eilanden, een groep gebruikers van stenen werktuigen, boot naar Cuba ongeveer 6, 000 jaar geleden, geleidelijk uitbreiden naar het oosten naar andere eilanden tijdens het archaïsche tijdperk van de regio. Waar ze vandaan kwamen blijft onduidelijk - hoewel ze nauwer verwant zijn aan Midden- en Zuid-Amerikanen dan aan Noord-Amerikanen, hun genetica komt niet overeen met een bepaalde inheemse groep. Echter, soortgelijke artefacten gevonden in Belize en Cuba kunnen wijzen op een Midden-Amerikaanse oorsprong, zei Keegan.

ongeveer 2, 500-3, 000 jaar geleden, boeren en pottenbakkers die verwant waren aan de Arawak-sprekers in het noordoosten van Zuid-Amerika, legden een tweede pad naar het Caribisch gebied aan. De vingers van het Orinoco-stroomgebied in Zuid-Amerika gebruiken als snelwegen, ze reisden van het binnenland naar de kust van Venezuela en drongen noordwaarts de Caribische Zee in, het vestigen van Puerto Rico en uiteindelijk naar het westen. Hun komst luidde het keramische tijdperk van de regio in, gekenmerkt door landbouw en de wijdverbreide productie en het gebruik van aardewerk.

Overuren, bijna alle genetische sporen van mensen uit het archaïsche tijdperk verdwenen, met uitzondering van een vasthoudende gemeenschap in het westen van Cuba die tot de Europese aankomst bleef bestaan. Gemengde huwelijken tussen de twee groepen waren zeldzaam, met slechts drie personen in de studie met gemengde voorouders.

Veel hedendaagse Cubanen, Dominicanen en Puerto Ricanen zijn de afstammelingen van mensen uit het keramiektijdperk, evenals Europese immigranten en tot slaaf gemaakte Afrikanen. Maar onderzoekers merkten slechts marginaal bewijs van archaïsche voorouders op bij moderne individuen.

Sommige archeologen wezen op dramatische verschuivingen in Caribische aardewerkstijlen als bewijs van nieuwe migraties. Maar de genetica laat zien dat alle stijlen in de loop van de tijd door één groep mensen zijn gemaakt. Deze beeltenisvaten behoren tot het type Saladoid aardewerk, sierlijk en moeilijk te vormen. Credit:Corinne Hofman en Menno Hoogland

"Dat is een groot mysterie, ' zei Keegan. 'Voor Cuba, het is vooral merkwaardig dat we niet meer archaïsche voorouders zien."

Tijdens het keramische tijdperk, Caraïbisch aardewerk onderging ten minste vijf duidelijke verschuivingen in stijl over 2, 000 jaar. Sierlijk rood aardewerk versierd met wit geschilderde ontwerpen maakte plaats voor eenvoudig, buff-gekleurde schepen, terwijl andere potten werden onderbroken door kleine stippen en insnijdingen of gebeeldhouwde dierengezichten droegen die waarschijnlijk ook dienst deden als handvatten. Sommige archeologen wezen op deze overgangen als bewijs voor nieuwe migraties naar de eilanden. Maar DNA vertelt een ander verhaal, wat suggereert dat alle stijlen zijn ontwikkeld door afstammelingen van de mensen die in het Caribisch gebied aankwamen 2, 500-3, 000 jaar geleden, hoewel ze mogelijk interactie hebben gehad met en inspiratie hebben opgedaan bij buitenstaanders.

"Dat was een vraag die we misschien niet hadden gesteld als we geen archeologische expert in ons team hadden gehad, " zei co-eerste auteur Kendra Sirak, een postdoctoraal onderzoeker in het Reich Lab. "We documenteren deze opmerkelijke genetische continuïteit over veranderingen in keramische stijl. We praten over 'potten versus mensen, ' en voor zover wij weten, het zijn maar potten."

De interconnectiviteit van de regio benadrukken, een onderzoek naar mannelijke X-chromosomen bracht 19 paar 'genetische neven' aan het licht die op verschillende eilanden leefden - mensen die dezelfde hoeveelheid DNA delen als biologische neven maar generaties van elkaar gescheiden kunnen zijn. In het meest opvallende voorbeeld een man werd begraven op de Bahama's, terwijl zijn familielid werd begraven op ongeveer 600 mijl afstand in de Dominicaanse Republiek.

"Het tonen van relaties op verschillende eilanden is echt een geweldige stap voorwaarts, " zei Keegan, die eraan toevoegde dat wisselende winden en stromingen de doorgang tussen eilanden moeilijk kunnen maken. "Ik was echt verrast om deze nevenparen tussen eilanden te zien."

Het blootleggen van zo'n hoog percentage genetische neven en nichten in een steekproef van minder dan 100 mannen is een andere indicator dat de totale bevolkingsomvang van de regio klein was, zei Rijk, hoogleraar genetica aan het Blavatnik Institute van HMS en hoogleraar menselijke evolutionaire biologie aan Harvard.

"Als je twee moderne individuen proeft, je ziet niet vaak dat ze naaste familieleden zijn, "zei hij. "Hier, we vinden overal familieleden."

Een techniek ontwikkeld door studie co-auteur Harald Ringbauer, een postdoctoraal onderzoeker in het Reich Lab, gebruikte gedeelde DNA-segmenten om de populatiegrootte in het verleden te schatten, een methode die ook zou kunnen worden toegepast op toekomstige studies van oude mensen. Ringbauer's techniek toonde ongeveer 10, 000 tot 50, 000 mensen woonden op twee van de grootste eilanden van het Caribisch gebied, Hispaniola en Puerto Rico, kort voor aankomst in Europa. Dit is veel minder dan de miljoen inwoners die Columbus aan zijn beschermheren beschreef, indruk op hen zal maken, zei Keegan.

Later, De 16e-eeuwse historicus Bartolomé de las Casas beweerde dat de regio de thuisbasis was van 3 miljoen mensen voordat ze werd gedecimeerd door Europese slavernij en ziekte. Terwijl dit, te, was overdreven, het aantal mensen dat stierf als gevolg van kolonisatie blijft een gruweldaad, zei Rijk.

"Dit was een systematisch programma van culturele uitwissing. Het feit dat het aantal niet 1 miljoen of miljoenen mensen was, maar eerder tienduizenden, maakt die uitwissing niet minder belangrijk, " hij zei.

voor Keegan, samenwerking met genetici gaf hem de mogelijkheid om enkele hypothesen te bewijzen die hij jarenlang had beargumenteerd - terwijl hij andere overhoop haalde.

"Op dit punt, Het maakt me niet uit of ik het goed of fout heb, " zei hij. "Het is gewoon opwindend om een ​​stevigere basis te hebben om opnieuw te evalueren hoe we naar het verleden in het Caribisch gebied kijken. Een van de belangrijkste resultaten van dit onderzoek is dat het aantoont hoe belangrijk cultuur is voor het begrijpen van menselijke samenlevingen. Genen kunnen discreet zijn, meetbare eenheden, maar het menselijk genoom is cultureel gemaakt."