Analizele ADN-ului antic de la oamenii preistorici prezintă o imagine a schimbării dramatice a populației în Europa de la 45.000 la 7.000 de ani în urmă, potrivit unui nou studiu condus de cercetătorul David Reich al Institutului Medical Howard Hughes, David Reich, de la Harvard Medical School.

europe

Noile date genetice, publicate pe 2 mai 2016 în Nature, dezvăluie două mari schimbări ale populațiilor umane preistorice, care sunt strâns legate de sfârșitul ultimei ere glaciare în urmă cu aproximativ 19.000 de ani. Pe măsură ce stratul de gheață s-a retras, Europa a fost repopulată de oameni preistorici din sud-vestul Europei (de exemplu, Spania). Apoi, într-un al doilea eveniment în urmă cu aproximativ 14.000 de ani, populațiile din sud-est (de exemplu, Turcia, Grecia) s-au răspândit în Europa, deplasând primul grup de oameni.

Studiile arheologice au arătat că oamenii moderni au pătruns în Europa în urmă cu aproximativ 45.000 de ani și au provocat dispariția neanderthalienilor, indicată de dispariția instrumentelor neandertaliene în evidența arheologică, a explicat Reich. Cercetătorii știau, de asemenea, că în timpul erei de gheață - o perioadă lungă de timp care s-a încheiat cu aproximativ 12.000 de ani în urmă, cu intensitatea sa maximă între 25.000 și 19.000 de ani în urmă - ghețarii au acoperit Scandinavia și nordul Europei până în nordul Franței. Pe măsură ce straturile de gheață s-au retras începând cu 19.000 de ani în urmă, oamenii preistorici s-au răspândit în nordul Europei.

Dar înainte de acest studiu, existau doar patru eșantioane de oameni moderni europeni preistorici cu vârsta cuprinsă între 45.000 și 7.000 de ani, pentru care erau disponibile date genomice, ceea ce a făcut aproape imposibil de înțeles modul în care populațiile umane au migrat sau au evoluat în această perioadă. „Încercarea de a reprezenta această vastă perioadă a istoriei europene cu doar patru eșantioane este ca și cum ați încerca să rezumați un film cu patru imagini statice. Cu 51 de eșantioane, totul se schimbă; putem urmări arcul narativ; obținem un sens viu al schimbărilor dinamice din timpul ", a spus Reich. „Și ceea ce vedem este o istorie a populației care nu este mai puțin complicată decât cea din ultimii 7.000 de ani, cu multiple episoade de înlocuire a populației și imigrație pe o scară vastă și dramatică, într-un moment în care clima se schimbă dramatic”.

Datele genetice arată că, începând cu 37.000 de ani în urmă, toți europenii provin dintr-o singură populație fondatoare care a persistat până în epoca de gheață, a spus Reich. Populația fondatoare are câteva ramuri adânci în diferite părți ale Europei, dintre care una este reprezentată de un exemplar din Belgia. Această ramură pare să fi fost strămutată în majoritatea părților din Europa în urmă cu 33.000 de ani, dar acum aproximativ 19.000 de ani, o populație legată de aceasta s-a re-extins în întreaga Europă, a explicat Reich. Pe baza celui mai vechi eșantion în care se observă această ascendență, este plauzibil ca această populație să se extindă din sud-vestul Spaniei actuale, după vârsta epocii glaciare.

Al doilea eveniment pe care cercetătorii l-au detectat s-a întâmplat acum 14.000 de ani. "Vedem o nouă rotație a populației în Europa și de data aceasta pare să fie din est, nu din vest", a spus Reich. "Vedem o genetică foarte diferită răspândindu-se în Europa, care deplasează oamenii din sud-vestul care erau acolo înainte. Acești oameni au persistat multe mii de ani până la sosirea agriculturii".

Cercetătorii au detectat, de asemenea, un amestec cu neanderthalieni, cu aproximativ 45.000 de ani în urmă, pe măsură ce oamenii moderni s-au răspândit în toată Europa. Populațiile umane preistorice conțineau între trei și șase procente din ADN-ul neanderthalian, dar astăzi majoritatea oamenilor au doar aproximativ două procente. „ADN-ul neanderthalian este ușor toxic pentru oamenii moderni”, a explicat Reich, iar acest studiu oferă dovezi că selecția naturală îndepărtează strămoșii neandertalieni.

Studiul a fost o colaborare egală a laboratorului lui David Reich cu laboratoarele Svante Pääbo și Johannes Krause, care au lucrat împreună pentru a extrage și analiza ADN-ul din aceste oase antice. Exemplarele antice sunt frecvent contaminate cu ADN microbian, precum și ADN de la arheologi sau tehnicieni de laborator care au manipulat exemplarele.

Pentru a rezolva aceste probleme, echipa de cercetare a folosit o tehnică numită îmbogățire captură hibridă în soluție. Echipa a folosit aproximativ 1,2 milioane de secvențe de ADN de 52 de perechi de baze corespunzătoare pozițiilor din genomul uman de care erau interesați ca momeală pentru a viza anumite segmente de ADN. După ce au spălat ADN-ul antic peste 1,2 milioane de secvențe de sondă, cercetătorii au secvențiat ADN-ul antic care a fost capturat de sondele.

Pentru a elimina contaminarea care ar fi putut fi introdusă de la manipularea specimenelor, cercetătorii au limitat analiza multor probe la secvențe care aveau leziuni caracteristice ale ADN-ului antic - o eroare de citozină la uracil la începutul secvenței. ADN-ul modern nu are de obicei aceste erori, astfel încât contaminarea poate fi evitată prin restricționarea analizei la secvențele care le au, a spus Reich.

„Capacitatea de a obține date la scară genomică din oasele antice este o nouă tehnologie care a existat doar în ultimii cinci sau șase ani”, a subliniat Reich. „Este un nou instrument științific care face posibilă privirea la lucruri care nu au fost privite până acum”.