Tre Nye DNA-Undersøgelser Er at Ryste Op Historie af Mennesker i Amerika

15

Kranier og andre menneskelige efterladenskaber fra P. W. Lund ‘ s samling fra Lagoa Santa, Brasilien, holdt i Natural History Museum i Danmark.Billede: Natural History Museum i Danmark

Det er en stor dag for arkæologer, og alle, der er interesseret i historien om Usa ‘ s første bosættere. Resultater fra tre nye genetik undersøgelser—alle udgivet i dag—er at præsentere et spændende, men kompliceret, billedet af de første mennesker i Nord-og Sydamerika, og hvordan de spredes og diversificeret på tværs af to kontinenter.

Vores forståelse af, hvordan Amerika blev første gang afviklet bruges til at være enkel. I dag er det ikke.

North America ‘ s første indvandrere, vi har fået at vide, at smitte af på kontinentet ved enden af den sidste istid for omkring 15.000 år siden, enten ved trekking langs vestkysten, og/eller gennem en indre jord rute. I sidste ende, er det befolkningen, der befandt sig syd for en massiv indlandsis, der dækker Nord Amerika, fra kyst til kyst. Her har forskere antaget, at der, i takt med at befolkningen flyttede sydpå, nogle grupper delt ud, aldrig om at mødes igen. Gradvist, dette mønster af syd migration og spredning resulterede i befolke Amerika.

Men som ny forskning offentliggjort i dag tyder på, det er betydeligt mere kompliceret end som så. Mennesker, som vi alle kender, ikke er så forudsigelige.

Det ydre af rock husly site Lapa do Santo i Brasilien.Billede: André Strauss

Et par af nært beslægtede genetik papirer, der blev offentliggjort i Science, og i en Celle, skildrer bevægelsen af de første mennesker, som de sprede sig tværs over Amerika, vover sig både mod syd og nord og undertiden blandes med de lokale befolkninger. Den tredje papir, offentliggjort i Science Fremskridt, viser, hvad der skete til en gruppe af indvandrere, der har besluttet at gøre den højtliggende Andesbjergene deres hjem—en beslutning, der sendte dem ned på en unik evolutionære sti.

Den Videnskabelige artikel, ledet af David Meltzer fra Institut for Antropologi ved Southern Methodist University i Dallas og arkæolog Eske Willerslev, der har positioner på University of Cambridge og University of Copenhagen, sporer spredes af mennesker fra toppen af Alaska til spidsen af Sydamerika, en region, der er kendt som Patagonien. Deres analyse præsenterer et komplekst billede af, udvidelse og diversificering på tværs af de to kontinenter.

Ved sekventering og analysere 15 gamle genomer, der findes i hele Amerika—seks, som var ældre end 10.000 år—disse forskere fastslået, at omkring 8.000 år siden, de forfædre af Indfødte Amerikanere stadig var på vej, bevæger sig væk fra Mesoamerika (hvad der i dag er Mexico og Mellemamerika) mod både Nord-og Sydamerika. Disse grupper flyttede hurtigt og ujævnt, nogle gange krydsning med lokale befolkninger, der komplicerer genetiske—og historisk—billede endnu.

Den tætte genetiske lighed mellem observeret nogle af de grupper, der studerede tyder på en hurtig vandrende hastighed gennem Nord-og Sydamerika.

“Det er noget vi har mistanke om, på grund af de arkæologiske fund, men det er fascinerende at få det bekræftet af genetik,” siger Meltzer i en erklæring. “Disse resultater antyder, at det første folk var dygtige til at rykke hurtigt på tværs af en helt ukendt og tomme landskab. De havde et helt kontinent for sig selv, og de var på rejse store afstande i rasende fart.”

Den Meltzer, og Willerslev team, som omfattede snesevis af forskere fra institutioner rundt om i verden, også identificeret en hidtil ukendt befolkning med en udpræget Australske genetiske markør—en meget overraskende opdagelse. Fundet ved Lagoa Santa arkæologiske udgravninger, denne person levede omkring 10,400 år siden i det, der nu Brasilien. Forskerne var ikke i stand til at opdage den Australske genetiske markør i nogen af de andre prøver, der er undersøgt, herunder dem, der findes i Nordamerika.

Det er meget usandsynligt, at denne befolkning sejlede fra Australien og Indonesien til Sydamerika. Snarere, at denne gruppe sandsynligvis vandrede mod nord fra deres oprindelsessted, vover sig gennem Kina og Sibirien. Denne befolkning vil sandsynligvis ikke bruge for meget tid i Nordamerika, til sidst finde deres vej til Sydamerika, mens ingen genetiske spor af deres rejse—bortset fra denne enlige eksemplar i Lagoa Santa. Meltzer, og Willerslev ved ikke, om dette befolkning kom før eller efter forfædrene til de Indfødte Amerikanere. Denne opdagelse præsenterer nu en meget spændende mysterium, fordi denne gruppe kunne tænkes at være de første mennesker at nå frem til Sydamerika.

“Hvis vi antager, at trækrute, der bragte denne Australske aner til Sydamerika gik gennem Nordamerika, enten bærere af den genetiske signal kom som en struktureret befolkning og gik lige til Sydamerika, hvor de senere blandet med nye indgående grupper, eller de kom ind senere,” sagde Peter de Barros Damgaard, genetiker ved Københavns Universitet, i en erklæring. “I det øjeblik, vi ikke kan løse, hvilke af disse kunne være korrekt, forlader os mod ekstraordinære beviser for en ekstraordinær kapitel i menneskehedens historie! Men vi vil løse dette puslespil.”

Arkæolog Eske Willerslev (i midten) med Donna og Joey, to medlemmer af Fallon Paiute-Shoshone stammen.Billede: Linus Mørk, Magus Film

En anden spændende resultat kom fra en analyse af Ånden Cave Mumie—en 10,600 år gamle skelet, der er involveret i en retssag og en videnskabelig kontrovers.

Denne naturlige mumie blev opdaget i 1940 i Nevada ‘ s Great Basin Ørkenen, og forskere har kæmpet for at forstå dens oprindelse. Fallon Paiute-Shoshone Stammen, en gruppe Indfødte Amerikanere, der bor i Nevada i nærheden Ånd Hule, sagde, at de stadig hører til deres forfædre; i overensstemmelse hermed, de bad om besiddelse af prøven under den indianske Grave Beskyttelse og Hjemtransport Handle. Denne anmodning blev afvist som den oprindelige Ånd Cave Mor var omstridt, fører til, at en 20-årig juridisk kamp. Den situation ændrede sig for to år siden, da stammen tilladt Willerslev til at foretage en DNA-analyse på prøven. Hans analyse viste, at skelettet er faktisk relateret til Fallon Paiute-Shoshone Stammen, omstødelsen et mangeårigt teorien om, at en gruppe af Paleoamericans eksisteret i Nordamerika, før de Indfødte Amerikanere.

Kaldes Paleoamerican Hypotese, denne teori først dukkede op i det 19. århundrede. Danske explorer Peter W. Lund teoretiseret i det 19 århundrede, at de stadig studerede han ikke var Indfødt Amerikansk, men medlemmerne af nogle andre befolkningsgrupper, døbt Paleoamericans. Han nåede frem til denne konklusion ved at analysere den form af den gamle kranier.

“Vores undersøgelse viser, at Ånden Cave og Lagoa Santa faktisk var genetisk tættere på moderne Indfødte Amerikanere, end nogen andre antikke eller moderne gruppen sekventeret til dato,” Willerslev sagde i en erklæring. “Når man ser på de bump og former af et hoved, der ikke hjælper dig med at forstå den sande genetisk herkomst af en befolkning—vi har bevist, at du kan få mennesker, der ser meget anderledes, men som er tæt beslægtede.”

Willerslev ‘ s analyse blev udført for to år siden, hvor prøven blev sendt tilbage til Fallon Paiute-Shoshone Stammen. En privat begravelse ceremoni blev afholdt tidligere i år, med Willerslev i fremmøde. Stammen udgivet denne udtalelse i dag:

Stammen har haft en masse erfaring med medlemmer af det videnskabelige samfund, overvejende negative. Der er dog en håndfuld forskere, der syntes at forstå den Stamme perspektiv og Eske Willerslev var en af dem. Han tog sig tid til at gøre sig bekendt med den Stamme, holdt os godt orienteret om processen, og var til rådighed for at besvare vores spørgsmål. Hans nye undersøgelse bekræfter, hvad vi har altid kendt fra vores mundtlige tradition, og andre beviser—at den mand, taget fra hans sidste hvilested i Ånden Hulen er vores Indfødt Amerikanske forfædre.

Vandringer i Nord-og Sydamerika, var ikke så ligetil, som vi troede. Denne grafik viser mulige migrationsveje, som postuleret af den nye Celle undersøgelse. Billede: Forudsætninger et al./Cell

Cellen undersøgelse, ledet af David Reich, genetiker ved Harvard Medical School og Howard Hughes Medical Institute, og Cosimo Forudsætninger, en archaeogeneticist på Max-Planck-Institute for Videnskaben om den Menneskelige Historie, der anvendes af høj kvalitet DNA til at identificere de to hidtil ukendte vandringer fra Nord til Syd Amerika.

“Det store flertal af genetiske undersøgelser har foreslået, at en enkelt [gruppe af nært beslægtede personer] spredt sig til alle Central-og Sydamerika,” Forudsætninger fortalte Gizmodo. “Analysere DNA 49 gamle menneskelige rester i hele Central-og Sydamerika, der spænder mellem 11,000 og 3.000 år siden, lærte vi, at flere befolkningens bevægelser, der er nødvendige for at forklare, gamle såvel som nuværende-dag, Central-og Sydamerika genpulje.” Som han tilføjede: “Det fortæller os, at befolke i Central-og mod Syd Amerika, ikke kun var hurtig, men også det blev ledsaget af flere bølger, hvoraf nogle er forsvundet, og nogle andre, som venstre en stærk genetisk indflydelse hele vejen, indtil i dag.”

Den første af disse to hidtil ukendte vandringer viser, at Clovis-folket, der levede i Nordamerika omkring 11.000 år siden, havde en større indvirkning på områder syd end tidligere værdsat. Denne migration links de ældste individer fra Chile, Brasilien, og Belize, dateret til mellem 11.000, som til 9.000 år siden, at den Clovis kultur.

“Dette tyder på, at det overraskende, den genetiske afstamning af mennesker, der produceres af Clovis kultur udvidet yderligere syd,” sagde Forudsætninger.

Dog, dette herkomst var fuldt udskiftet omkring 9.000 år siden af en anden gruppe, der forlod en varig befolkning, der eksisterer den dag i dag i flere sydamerikanske regioner. Hvordan eller hvorfor dette Clovis-relaterede gruppe, der fik erstattet så grundigt, er et komplet mysterium.

Den anden hidtil ukendt befolkningen migration er forbundet med ankomst i det Sydlige Peru og det Nordlige Chile af en genetisk afstamning er knyttet til det gamle individer fra Californien Kanal-Øerne. Dette befolkning ekspansion er sket mindst med 4.200 år siden, men det kan have fundet sted meget tidligere end det.

“Det kunne være, at denne herkomst ankom i Sydamerika tusinder af år før, og vi har ikke tidligere individer viser det,” sagde Nathan Nakatsuka, et forsknings assistent i den Rige lab på Harvard Medical School og co-ledende forfatter af undersøgelsen, i en erklæring. “Der er arkæologiske beviser for, at befolkningen i den Centrale Andes-området i høj grad udvidet, efter at omkring 5.000 år siden. Spænd i særlige undergrupper i løbet af disse begivenheder kan være grunden til, vi kan registrere denne herkomst bagefter.”

Ideelt, ville forskerne gerne finde DNA, der er ældre end 11.000 år, og også erhverve DNA fra områder i det nordlige Sydamerika og Caribien, som er fraværende i denne undersøgelse. Forskerne er ikke sikre på, hvordan individer i disse regioner, der er relateret til dem, der er analyseret i den nye undersøgelse.

Placeringen af gamle prøver i nærheden af Lake Titicaca, højde 3812 meter, i hvad der nu Peru og Bolivia.Billede: J. Lindo et al., 2018/Videnskab Fremskridt

Videnskab Fremskridt undersøgelse, ledet af antropolog John Lindo fra Emory University, der har analyseret den genetiske forhistorie af mennesker, der lever i andesbjergene, fra omkring 7.000 år siden gennem Europæisk kontakt.

Lindo ‘ s team har studeret syv menneskelige rester, der er fundet i Titicaca-Søen-regionen i andesbjergene i Peru, der kan dateres tilbage til mellem 6,800 til 1.400 år siden. Disse genomer var derefter i forhold til forekomst af personer, der har boet i både lavland og højland i forhistorisk og moderne tider, så holdet til at identificere eventuelle fysiske tilpasninger, der er sket forud for ankomsten af Europæerne for 500 år siden.

Arkæologiske fund tyder på, at denne gruppe begyndte at indtage Andes-Højlandet omkring 12.000 år siden. Den nye genetiske beviser, der viser, hvad der skete som et resultat. Svarende til de fordums indbyggere på det Tibetanske Plateau, denne gruppe hurtigt tilpasset til den højtliggende ekstremer, få modstand mod kolde temperaturer, lav ilt, og UV-stråling.

Fascinerende, Andes highlanders også fået evnen til at fordøje kartofler, en tæmmet afgrøde, der stammer fra vilde knolde.

“Vi ser en anden konfiguration af et gen, der er forbundet med stivelse fordøjelse i tyndtarmen—MGAM—i landbrugs-gammel Andes genom prøver, men ikke i jæger-samlere ned af kysten,” sagde Lindo i en erklæring. “Det tyder på en form for co-evolution mellem en landbrugsafgrøde og mennesker.”

Forskerne har også dokumenteret en mindre-end-forventet tilbagegang i befolkningstallet efter ankomsten af Europæerne og deres ledsagende sygdomme. Andre steder, i både Nord-og Sydamerika, oprindelige befolkninger, der har oplevet en nedgang i bestanden op til 90 procent. Dødeligheden blandt Andes highlanders, men var tættere på 30 procent. For at forklare dette, og forskerne peger på en tilfældig mutation blandt highlanders—en immun-genet, som er korreleret med kopper, som kan have fået tillagt en beskyttende virkning. En anden meget sandsynlig faktor, dog, var den afsides beliggenhed af dette befolkning. Den barske bjerg miljø kan have bufferet denne gruppe fra Europæerne og deres ledsagende sygdomme, siger forskere.

“Genetik viser, at den tidlige befolkning history of the Americas er mere kompliceret end tidligere genetiske modeller,” Ben Potter, en professor i antropologi ved University of Alaska Fairbanks, der ikke er tilknyttet med den nye undersøgelser, fortalte Gizmodo. “Det er noget, vi indgået fra og med den komplekse arkæologiske registrering, men som vi kunne ikke direkte sammenhæng med den genetiske befolkningsgrupper.”

Potter sagde genetiske data er vidunderligt, men det fortæller os ikke hele historien. I modsætning til genetik, arkæologi kan sikre tidslinjer og geografiske områder, og samtidig også vise kontinuitet og ændringer til teknologi, adaptive strategier og materielle og kulturelle forbindelser på tværs af tid og rum. Potter sagde den nye undersøgelser vil give “meget mere komplekse og realistiske modeller for at blive udviklet,” men denne proces vil “kræve samarbejde med arkæologer og forskere.”

De nye undersøgelser er virkelig fascinerende, men de synes at stille flere spørgsmål end svar. Ingen tvivl om, at flere arkæologiske beviser, der vil være nødvendige for at løse nogle dvælende og nyligt indførte mysterier,—men der er ingen tvivl om, at genetik spiller en vigtig rolle.

[Videnskab, Videnskab Fremskridt, Celle]

Dele Denne Historie