Рубрики Изучение митохондриальной ДНК индейцев древних могил Южной Америки, уточнил время разделения коренных народов Нового мира, населения Сибири. Установлено, что этот процесс совпал с последнего ледникового периода (от 17 до 28 тыс. лет назад). Ученые смогли подтвердить, что индейцы Южной Америки, являются прямыми потомками первых жителей Берингии, который быстро пришел на ее будущей Родины, а вдоль побережья Тихого океана. Это движение практически с первых шагов сопровождалось резким повышением населения. Но прибытия европейцев в XVI веке привели к сокращению численности населения и разрушение коренного населения Южной Америки.
Колонизация Северной и Южной Америки — один из самых интересных вопросов в истории человечества. Однако, несмотря на многочисленные исследования в этой области, многое в прошлом древних индейцев, не очень ясно. Так, недавно требовалось уточнить время разделения их коренных популяций и современных популяций Сибири. Также вопрос оставался расположение прародины коренного населения Южной Америки.
Для решения этих проблем, ученые из разных стран собрали генетический материал древних гробниц на побережье Тихого океана и в горах Перу, Боливии и Севера Чили, возраст от 500 до 8600 лет. В выборку были включены образцы гробов, сайт, время (XIV–XVI веков.c.), и выше (V–X веков.c.) культуры Тиауанако и Уари. Кроме того, в исследование вошли 2 образца древней ДНК Аргентины культуры 7700 лет и 5 проб 700 лет в Мексике. Общий размер сбора образцов древних геномов составила 92 образца очень многое для изучения древней ДНК (рис. 2).
Рис. 2. Расположение могильников Южной Америки и Мексики, из которых взяты пробы ДНК. Данные о ДНК из могилы Анцик в Соединенных Штатах приходят из предыдущего исследования (M. Rasmussen et al., 2014. The genome of Late Pleistocene human from a Clovis burial site in western hotel Montana). Рис. из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Science Advances
Авторы исследовали только митохондриальную ДНК, главным образом, потому, что в древних останков ней сохраняется лучше, чем остальной геном. Митохондриальная ДНК, которая отражает историю только женской части населения (потому что наследуется по женской линии), и часто используется в исследованиях этого типа. Для анализа также использовали информацию из образцов митохондриальной ДНК в популяциях коренных народов Мексики, Южной Америки и Восточной Сибири.
Возраст разделения митохондриальных гаплогрупп и демографическую динамику заселения Нового света была вычислена с помощью построения байесовской сети. Метод байесовской сети, основан на одновременном анализе нескольких вероятности различных событий, каждое из которых зависит от других, без чего не может произойти. Применение этого метода требует двух условий: источника, общая численность населения и ее экспоненциального роста, что согласуется с намерением сценарию колонизации Америки. Но применение этого подхода ограничивается простой анализ демографических сценариев. Таким образом, для реконструкции более сложных популяционных событий, которые предполагают, что рост и сокращение населения, провели анализ с помощью алгоритма Последовательного SimCoal (см.: C. N. Anderson et al., 2004. Сериал SimCoal: a population genetics model for data from multiple populations and points in time). Этот метод позволяет моделировать различные сценарии демографических, выбирая наиболее вероятные.
Любой популяционное исследование начинают с перечисления основных гаплогрупп групп схожих гаплотипов, имеющих общего предка. Гаплогруппы имеют свою иерархию: большие ветви делятся на маленькие. Этой иерархии отражают в именах гаплогрупп: например, гаплогруппа D, и имеет несколько ветвей, одна из которых-D4. D4, в свою очередь, имеет свои дочерние ветви, одна из которых D4h и т. д.
То, что удалось узнать исследователям? Все выявленные митохондриальные функции относились к гаплогруппам A2, B2, D1, C1b, C1c, C1d. Эти гаплогруппы характеризуют нынешних коренных народов Южной Америки (см.: A. Achili et al., 2008. The phylogeny of the four pan-American MtDNA haplogroups: implications for evolutionary and disease studies), и, очевидно, связаны в своем происхождении с Берингией. Получается, что древнее население Южной Америки было таким же, гаплогруппами, что индейцы этого континента. Единственным исключением была гаплогруппа D4h3a, характерного для современных южноамериканских индейцев. Несмотря на то, что большинство исследователей связывали D4h3a по датировкам и расположение первых жителей Южной Америки (например, см.: U. A. Perego et al., 2009. Distinctive Paleo-Indian migration routes from Beringia marked by two rare mtDNA haplogroups), не нашел в образце древних жителей этого континента. Интересно также, что гаплотипы лиц, обследованных захоронений неизвестны среди современного населения.
Уточнение возраста гаплогрупп, характерные для коренного населения Америки, показали, что у всех американцев субветви отделились от связи из ветвей этих самых гаплогрупп примерно в это же время: между 24,9 и 18,4 тысячи лет назад. Первая, более древняя Дата, в этот интервал соответствует более поздно расхождения между сибирскими и ветвей митохондриальных гаплогрупп. Вторая, более поздняя, Дата совпадает с более ранним по времени формирования митохондриальных гаплогрупп, характерные для Нового мира. Интересно, что этот интервал совпадает с максимум оледенения в Берингии (рис. 3, А). Можно предположить, что с началом похолодания население Западной части Берингии ушло больше регионов Южной Азии, и население Восточной Берингии оказалось зажато в остальных кустарничной тундры, где, в отличие от ледника, он может жить и охотиться (рис. 3, Б).
Рис. 3. Оценка времени разделения между коренными жителями Америки и Сибири: К — путь утечки население Берингии в период последнего ледникового максимума, B — интервал времени (отмечен серым цветом), в течение которого произошло обособление американских митохондриальных гаплогрупп. В данный момент времени в тысячи лет назад (ка). Рис. заголовок статьи в Science Advances
Участие в анализе древней ДНК из Южной Америки подтверждает гипотезу о том, что миграции вдоль побережья Тихого океана начались несколько раньше, чем миграция через межледниковые брокеров (см.: U. A. Perego et al., 2010. The initial peopling of the Americas: a growing number of основатель мембраны genomes from Beringia; N. J. R. Fagundes et al., 2008. Мембраны population genomics supports a single pre-Clovis origin with a coastal route for the peopling of the Americas). Это позволило часть беренгийского населения уйти на Юг, быстрее, чем проникнуть на внутриконтинентальные районы (рис. 4). Благодаря этому уже через полторы тысячи лет после начала миграции древних индейцев могли достичь Южной оконечности Южной Америки, о чем свидетельствует стоянка Монте-Верде на юге Чили. Представители этой прибрежной миграции, волны и были предками коренных народов Южной Америки. Таким образом, происхождение индейцев Южной Америки напрямую вынимают населения древней Берингии, а не из средней группы, который был сформирован уже в ходе дальнейшего движения в Новом Свете.
Рис. 4. Общая реконструкция миграций носителей различных митохондриальных гаплогрупп в Америке. Приблизительный источник для локализации всех американцев «параметры» расположен в Северо-Западной части Америки. Ориентировочное время миграции можно определить по цвету стрелки с помощью колористической шкалы, которая указана в декларации тысячелетия (ка) (синие указывают в хронологическом порядке, в более близкие к нам события, и красный — в наиболее удаленные). Рисунок из статьи A. Achili et al., 2013. Производственные migration models to the Americas with the variation of North American native mitogenomes
Графики, построенные на основе байесовской вероятности, указывают на резкое повышение (в 60 раз) наличные деньги населения (см.: размер Денежных средств населения) в период между 16 и 13 тысяч лет назад (рис. 5). Быстрый рост населения сопровождается появлением новых отраслей. Хотя авторы не проводили на этот счет специальное исследование, то возникает гипотеза, что дочерние линии, появились сразу же после колонизации новых территорий, в результате взаимной изоляции между группами родственников в связи с появлением географических или даже социальных барьеров.
Рис. 5. Байесовский диаграммы, что отражает рост коренного населения Америки. Видно, что время внезапного ветвления основных гаплогрупп произошло почти одновременно с резким ростом количества их носителей, между 16 и 13 тысяч лет назад. Рис. заголовок статьи в Science Advances
Первый этап колонизации Америки сыграла главную роль в формировании современного генофонда коренных народов Южной Америки и населения. Тем не менее, отсутствие древних гаплотипов современных групп населения, что предполагает существование дополнительный этап депопуляции, в противном случае, не может объяснить исчезновение этих параметров в настоящее время. Чтобы понять это, исследователи дополнительно моделирования различных сценариев демографических, которые могли бы объяснить сочетание роста населения на начальных этапах населения и сокращению популяции в дальнейшем. Большая часть возможных сценариев была отброшена. Например, не была подтверждена гипотеза сокращения населения в момент экспансии инков, которые проводили активную политику переселения покоренных народов. Единственный способ сценарий объясняет исчезновение древних гаплотипов крах населения индейцев Южной Америки во время Европейской колонизации.
Но данные авторы не являются спорными и дополняют данные предыдущих исследований, я хотел бы остановится на ряде пунктов, которые авторы, содержащееся в статье не было уделено достаточно внимания.
Прежде всего, депопуляция коренного населения Южной Америки, возможно, немного преувеличено. Если в Пампасах или в Патагонии, исчезновение индейцев действительно происходило интенсивное, в центральных Андах, этот процесс не был столь драматичным. В других исследованиях, индийская, часть населения Боливии, явно преобладал над компонентами пришлого населения (см.: P. Toboada-Echalar et al., 2013. The genetic legacy of the pre-colonial period in contemporary Bolivians), а численность населения в две основные группы Аймара и кечуа превышает несколько миллионов человек. Поэтому удивительно, каким образом из большой популяции, в том числе во время эпизода уменьшение популяции могут исчезнуть отдельных генов, функции. Это было бы возможно в маленьких городах Амазонии или огненной Земли, но не в плотнонаселенной районе Анд.
Рис. 6. Общее распространение гаплогруппы D4h3a современных популяций. Рис. из статьи в U. A. Perego et al., 2009. Distinctive Paleo-Indian migration routes from Beringia marked by two rare mtDNA haplogroups
Второе, что заслуживает внимания, — это отсутствие в образцы южноамериканских конце гаплогруппы D4h3. Эту гаплогруппу убедительно связывают с первых волн миграции в Южной Америке из-за нескольких причин:
1) его область распространения, связанный с побережья Тихого океана, то есть, перекрывает прибрежной зоне, путь, через который они пришли первыми предками индейцев Южной Америки (рис. 6),
2) ее дочерние компании, филиалы, имеют очень древний возраст, в Южной Америке (см.: U. A. Perego et al., 2009. Distinctive Paleo-Indian migration routes from Beringia marked by two rare mtDNA haplogroups),
3) обнаружено в древнейшем могильнике 10 000 лет назад в пещере On Your Knees в архипелаге Александра, расположен недалеко от Аляски (см.: B. M. Kemp et al., 2007. Genetic analysis of early holocene skeletal остается from Alaska and its implications for the settlement of the Americas), то есть близко к точке начала движения южноамериканских индейцев.
Все это вписывается в схему колонизации Южной Америки, который представляет тему в статье. Таким образом, отсутствие гаплогруппы D4h3 в случаях, рассматриваемых могильниках очень странно.
Но, если эти вопросы можно оставить для решения будущих исследователей, затем, обобщая результаты владелец работы, надо сказать, что авторы подчеркивают многие спорные вопросы колонизации Америки. Убедительно доказана локализации прародины всех коренных народов в Восточной Берингии в период последнего ледникового максимума. Его дистанцирование древних популяций Сибири проходил в межледниковом убежище в Западной части Аляски. Происхождение большинства южноамериканских индейцев, по крайней мере, в Западной части континента, четко связана с первыми жителями Берингии. Предки южноамериканских индейцев, вероятно, были первой группой коренного населения Америки, который вышел из Аляски убежище, как только это возможно. Выход берингийской прародины, почти сразу, в сопровождении мощного роста населения. Европейская колонизация привела эпизод демографический спад населения, несмотря на его масштаб, в случае Андах требует совершенствования. Все вместе, эти результаты дали ценную информацию о прошлом коренного населения Америки.
Источник: Бастьен Пламя, Ларс Fehren-Шмитц, Гвидо Вальверде, Жюльен Soubrier, Swapan Mallick, Прелести Rohland, Сюзанна Nordenfelt, Кристина Valdiosera, Стивен Ричардс, Адам Rohrlach, Мария Инес Баррето Розмарин, Исабель Флорес Эспиноза, Эльза Tomasto Cagigao, И Люси Уотсон Хименес, Krzysztof Makowski, Илана Сантьяго Leboreiro Королева, Жозефина Мансилья Lory, Июля Александр Ballivián Torrez, Марио А. Ривера, Ричард Л. Бергер, Мария Констанц Ceruti, Йохан Рейнхард, Р Спенсер Уэллс, Густаво Politis, Калоджеро М. Санторо, Вивьен G. Standen, Колин Смит, Дэвид Райх, Саймон Y. W. Ho, Алан Купер, Wolfgang Haak. Ancient мембраны ДНК provides high-resolution time scale of the peopling of the Americas // Science Advances. В 2016 году. Vol. 2. DOI: 10.1126/sciadv.1501385.
Андрей Коньков