Анализ древней ДНК пролил свет на раннее заселение Южной Америки

Около 60 000 лет назад современные люди покинули Африку и быстро распространились по шести континентам. Ученые могут проследить эту эпическую миграцию по ДНК живых и давно умерших людей, но им не хватало генетических данных из Америки, последней крупной остановки в этом человеческом путешествии.

Alcobaca archaeological site min

Используя ДНК двух древних человеческих особей, обнаруженных в двух разных местах археологических раскопок на северо-востоке Бразилии — Педра-ду-Тубарао и Алкобаса, а также мощные алгоритмы и геномный анализ, исследователи Атлантического университета Флориды в сотрудничестве с Университетом Эмори раскрыли глубокую демографическую историю Южной Америки на региональном уровне. Издание arkeonews.net знакомит читателей с некоторыми неожиданными и удивительными результатами.

Америка была последним континентом, на котором жили люди. Растущее количество археологических и геномных свидетельств намекает на сложный процесс заселения. Это особенно верно для Южной Америки, где неожиданные сигналы предков вызвали недоумение в сценариях ранних миграций в различные регионы континента.

Многие оставшиеся без ответа вопросы все еще остаются, например, мигрировали ли первые люди на юг вдоль Тихоокеанского побережья или каким-то другим путем. Хотя есть археологические свидетельства миграции с севера на юг во время первоначального заселения Америки древними коренными народами, куда эти древние люди отправились после своего прибытия, остается неясным.

Исследователи в своей работе не только предоставляют новые генетические данные, подтверждающие существующие археологические данные о миграции с севера на юг в Южную Америку, но и впервые обнаружили миграции в противоположном направлении вдоль Атлантического побережья. В работе представлены наиболее полные на сегодняшний день генетические данные о сложных древних миграционных маршрутах Центральной и Южной Америки.

Среди ключевых открытий исследователи также обнаружили свидетельства неандертальского происхождения в геномах древних людей из Южной Америки. Неандертальцы — это вымершая популяция архаичных людей, которые жили по всей Евразии в период Нижнего и среднего палеолита.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the Royal Society B. (Биологические науки), позволяют предположить, что перемещения людей ближе к Атлантическому побережью в конечном итоге связали древний Уругвай и Панаму по маршруту миграции с юга на север на расстоянии 5277 километров (3270 миль).
Полученные данные показывают четкую взаимосвязь между древними геномами с северо-востока Бразилии, Лагоа Санта (юго-восток Бразилии), Уругвая и Панамы. Эта новая модель показывает, что заселение Атлантического побережья произошло только после заселения большей части Тихоокеанского побережья и Анд.

«Наше исследование предоставляет ключевые геномные доказательства событий древней миграции в региональном масштабе вдоль Атлантического побережья Южной Америки», — сказал Майкл Деджорджио, доктор философии, соавтор-корреспондент, специализирующийся в области человеческой, эволюционной и вычислительной геномики, доцент кафедры электротехники и информатики в Колледже инженерии и информатики ФАУ. — «Эти региональные события, вероятно, произошли в результате миграционных волн с участием коренных народов Южной Америки у Тихоокеанского побережья».

Исследователи также обнаружили сильные австралазийские (Австралия и Папуа-Новая Гвинея) генетические сигналы в древнем геноме из Панамы.

«Между Австралазией и Америкой находится целый Тихий океан, и мы до сих пор не знаем, как эти наследственные геномные сигналы появились в Центральной и Южной Америке, не оставив следов в Северной Америке», — сказал Андре Луис Кампелу душ Сантуш, доктор философии, первый автор, археолог и научный сотрудник в области генетики, кафедра электротехники и информатики ФАУ.

Еще больше усугубило существующую сложность обнаружение в большей степени денисовской, чем неандертальской родословной у людей древнего Уругвая и Панамы. Денисовцы — это группа вымерших людей, впервые идентифицированных по последовательностям ДНК с кончика кости пальца, обнаруженной примерно в 2008 году. Денисовцы были найдены на Алтае и в Китае.

«Феноменально, что предки Денисовцев добрались до Южной Америки», — говорит Джон Линдо, доктор философии, соавтор статьи, специализирующийся на анализе древней ДНК и доцент кафедры антропологии в Университете Эмори. «Эта примесь, должно быть, произошла задолго до этого, возможно, 40 000 лет назад. Тот факт, что денисовская линия сохранилась, и ее генетический сигнал превратил ее в древнюю особь из Уругвая, возраст которой составляет всего 1500 лет, позволяет предположить, что это было крупное смешение между популяцией людей и денисовцами».

Ранее в Федеральном университете Пернамбуку в Ресифи, Бразилия, душ Сантуш и его коллеги обнаружили останки двух древних людей с северо-востока Бразилии, датируемые как минимум 1000 годами до нашей эры, и отправили их в Линдо для извлечения ДНК и последующего секвенирования генома. и анализы. Затем необработанные данные были отправлены в FAU для компьютерного анализа последовательностей всего генома с северо-востока Бразилии.
Исследователи сравнили два недавно секвенированных древних целых генома с северо-востока Бразилии с современными мировыми геномами и другими древними целыми геномами из Северной и Южной Америки. На момент публикации статьи Линдо говорит, что только около дюжины древних целых геномов из Южной Америки были секвенированы и опубликованы, в отличие от сотен из Европы.

Помимо массовых захоронений на участках, где были обнаружены образцы из северо-восточной Бразилии, Уругвая, юго-восточной Бразилии и Панамы, в археологических данных нет других свидетельств, указывающих на общие культурные особенности между ними. Важно отметить, что проанализированные древние особи из юго-восточной Бразилии примерно на 9000 лет старше особей из северо-восточной Бразилии, Уругвая и Панамы, что достаточно для ожидаемого и заметного культурного расхождения. Кроме того, северо-восток Бразилии, Уругвай и Панама, хотя и более схожи по возрасту, расположены на расстоянии тысяч километров друг от друга.

«Это новаторское исследование включало в себя множество различных областей, от археологии до биологических наук, геномики и науки о данных», — сказала Стелла Баталама, доктор философии, декан Колледжа инженерии и компьютерных наук FAU. «Наши ученые из Атлантического университета Флориды в сотрудничестве с Университетом Эмори помогли пролить свет на важную часть головоломки Америки, которую невозможно было бы решить без мощных геномных и вычислительных инструментов и анализа».

Это исследование было поддержано Национальным научным фондом, Национальными институтами здравоохранения и Фондом защиты окружающей среды и технологий Пернамбуку.