Новости искусства

Исслeдoвaниe митoxoндриaльнoй ДНК индeйцeв из дрeвниx мoгильникoв Южнoй Aмeрики, утoчнил врeмя дeлeния житeлeй Нoвoгo Свeтa oт нaсeлeния Сибири. Устaнoвлeнo, чтo этoт прoцeсс сoвпaл с пoслeдним лeдникoвым мaксимум (17-28 тыс. лeт нaзaд). Учeныe смoгли пoдтвeрдить, чтo индeйцы из южнoй aмeрики, являются прямыми пoтoмкaми пeрвыx житeлeй Бeрингии, кoтoрaя быстрo дoстиглa будущee oтeчeствa, двигaясь вдoль тиxooкeaнскoгo пoбeрeжья. Этo движeниe, прaктичeски, с пeрвыx шaгoв сoпрoвoждaeтся рeзкoe увeличeниe числeннoсти нaсeлeния. Нo пoявлeниe eврoпeйцeв в XVI вeкe привeлo к снижeнию числa и крax пoпуляций кoрeнныx житeлeй Южнoй Aмeрики.

Кoлoнизaция Aмeрики — oдин из интeрeсныx вoпрoсoв в истoрии чeлoвeчeствa. Oднaкo, нeсмoтря нa мнoгoчислeнныe исслeдoвaния в этoй oблaсти, бoльшe, чeм в прoшлoм, дрeвниx индeйцeв, нe oчeнь пoнятнo. Тaк, в пoслeднee врeмя, трeбуeт уточнения время разделения их популяций, произрастающих в современных привезенные из Сибири. Кроме того, под вопросом остается местоположение прародины коренного населения Южной Америки.

Для того, чтобы решить эти проблемы, ученые из разных стран собрали генетический материал из самых древних могильников тихоокеанское побережье и в горных районах Перу, Боливии, на Севере Чили в возрасте от 500 до 8600 лет. В выборку были включены образцы из могильников инкского времени (XIV–XVI века е.), а также более раннего (V–X века e.), культуры Тиауанако и Уари. Кроме того, в исследование вошли 2 образца древней ДНК из аргентинской пампы 7700 лет и 5 проб 700 лет назад в Мексике. Общий размер полученной выборки древних геном был 92 образца, это очень много для исследования древней ДНК (fig. 2).

Рис. 2. Расположение могильников Южной Америки и Мексики, из которых были взяты образцы ДНК. Данных о ДНК из могильника Анцик в США взяты из предыдущих исследований (М. Расмуссен et al., 2014. The genome of Late Pleistocene human from a Clovis погребение нашем сайте в western Montana). Рисунок из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Science Advances

Авторы исследовали только митохондриальную ДНК, в основном, потому что в старые не старые сохраняются лучше, чем остальной геном. Митохондриальная ДНК отражает историю всего женского населения (как это наследуется по женской линии) и часто используется в исследованиях такого рода. Для анализа используется также информация образцы митохондриальной ДНК современных популяций, произрастающих в Мексике, Южной Америке и Восточной Сибири.

Возраст разделения митохондриальных гаплогрупп и демографическую динамику заселения Нового Мира рассчитывали путем построения байесовской сети. Метод байесовской сети основан на использовании одновременного анализа множества вероятность различных событий, каждое из которых, независимо от других, без которых не может произойти. Применение этого метода требует двух условий: происхождение всей популяции населения и экспоненциальный рост, что только и соответствует возможный сценарий изначально урегулирования Америки. Но использование этого подхода ограничено анализа простых сценариев демографических. Таким образом, для реконструкции более сложными населения событий, которые предполагают увеличение и уменьшение числа, был проведен дополнительный анализ с помощью алгоритма Последовательного SimCoal (см.: C. N. Anderson et al., 2004. Serial SimCoal: a population genetics model for data from multiple populations and points in time). Этот метод позволяет моделировать различные сценарии демографического, выбирая наиболее вероятные.

Любой популяционное исследование начинается с перечисления основных гаплогрупп — групп схожих гаплотипов, имеющих общего предка. Гаплогруппы имеют свою иерархию: большие ветви делятся на маленькие. Эта иерархия отражается во имя гаплогрупп: например, есть гаплогруппа D, и имеет несколько филиалов, один из которых D4. На D4, в свою очередь, имеют свои филиалы отделений, одно из которых D4h и так далее

То, что удалось узнать исследователям? Все обнаружены митохондриальные варианты рассматриваются гаплогруппам A2, B2, D1, C1b, C1c, C1d. Эти группы характерны для современного индийского населения в Южной Америке (см.: A. Achili et al., 2008. The phylogeny of the four pan-American Мтднк haplogroups: последствия для evolutionary and disease studies) и явно связаны с происхождением моей с Берингией. Кажется, что население древней Южной Америки были теми же гаплогруппами, что и современные индейцы на этом континенте. Единственным исключением была гаплогруппа D4h3a особенность современных индейцев из южной америки. Несмотря на то, что большинство исследователей связан D4h3a по датировкам и локализации с первыми жителями Южной Америки (например, см.: U. A. Perego et al., 2009. Отличительные Палео-Индийской migration routes from Beringia marked by two редких мтднк haplogroups), она не была найти в образце древних жителей этого континента. Интересно также, что гаплотипы людей из исследованных могил неизвестных среди современного населения.

Уточнение возраста гаплогрупп, характерных для коренного населения Америки, показали, что все их американские субветви расстались родства сибирской ветви этих гаплогрупп примерно в то же время: между 24,9 и 18,4 тыс. лет назад. Первая, более ранняя, дата в этом диапазоне соответствует наиболее поздней возможной расхождению между сибирскими и американскими ветви митохондриальных гаплогрупп. Вторая, более поздняя, дата соответствует самой ранней время формирования митохондриальных гаплогрупп специфические именно для Новый Света. Интересно, что этот интервал совпадает с максимум оледенения в Берингии (рис. 3, А). Можно предположить, что с началом похолодания население западной части Берингии ушел в более южных регионах Азии, а население Восточной Берингии доказано, чтобы быть пойманным в остальной части кустарничной тундре, где, в отличие от ледника, можно было жить и охотиться (рис. 3, Б).

Рис. 3. Оценка времени разделения между коренных народов Америки и Сибири: А — пути вывода населения из Берингии в период последнего ледникового большой, B — интервал времени (отмечен серым), во время которого имела место сегрегация американских митохондриальных гаплогрупп. Время дается в тысячи лет назад (ка). Рис. обсуждали в статье в Science Advances

Привлечение в анализ древней ДНК из Южной Америки подтвердили гипотезу о том, что миграция вдоль побережья тихого океана начали раньше, чем миграции через межледниковые коридоров (см.: U. A. Perego et al., 2010. The initial peopling of the Americas: a growing number of основатель mitochondrial genomes from Beringia; и, кроме того, N. J. R. Fagundes et al., 2008. Mitochondrial population genomics supports a single pre-Clovis origin with a coastal route for the peopling of the Americas). Это позволило часть беренгийского населения отъездом на юг, быстрее, чем проникнуть в внутриконтинентальные районы (рис. 4). Благодаря этому, после полторы тысячи лет после начала миграции древних индейцев, им удалось достичь крайней южной части Южной Америки, о чем свидетельствуют стоянки Монте Верде на юге Чили. Представители этого побережья, волны миграции и были предками коренных народов Южной Америки. Таким образом, происхождение индейцев южной америки прямо выхода из населения древней Берингии, а не из вторичной группы, формате уже движется дальше в Новый Свет.

Рис. 4. В общей сложности модернизации носителей различных митохондриальных гаплогрупп в Америке. Примерная источник локализации для всех американских вариантов находится в северо-западной Америки. Расчетное время миграций могут быть определены через цвет стрелок с помощью диапазона шкалы, которая дается на протяжении тысячелетий (ка) (оттенки синего указывают хронологически ближе к нам событий, и красный — от самых удаленных). Рисунок из статьи A. Achili et al., 2013. Reconciling migration models to the Americas with the variation of North American родной mitogenomes

Графики построены на основе байесовской вероятности, указывает на резкий рост (в 60 раз) эффективны населения (см.: Эффективный размер популяции) в период между 16 и 13 тыс. лет назад (рис. 5). Быстрый демографический рост сопровождался появлением новых отраслей. Хотя авторы не добились в этой связи специальное исследование, они выдвигают гипотезу о том, что филиалы линии появились сразу после колонизации новых территорий, в результате взаимной изоляции между группами близких из-за появления географических или даже социальных барьеров.

Рис. 5. Байесовский график, отражающий рост численности коренного населения Америки. Можно заметить, что во время внезапной ветвления основных гаплогрупп произошло практически одновременно с резким ростом их количества сми в период между 16 и 13 тысяч лет назад. Рис. обсуждали в статье в Science Advances

Первый этап колонизации Америки сыграла главную роль в формировании современного генофонда коренных народов южной америки, населения. Однако, отсутствие старых гаплотипов у современных популяций предполагает наличие определенного дополнительного этапа депопуляции, в противном случае невозможно объяснить исчезновение этих вариантов в настоящее время. Для решения этой проблемы, исследователи выдвинули моделируется несколько сценариев демографических, которые могли бы объяснить сочетание демографический рост на начальных этапах расчетов и уменьшения числа в последующее время. Большая часть из возможных сценариев был отклонен. Например, не подтвердилась гипотеза сокращения численности населения во время экспансии инков, которые проводили активную политику переселения народов покоренных. Единственный достоверный сценарий объясняет исчезновение древних гаплотипов демографический коллапс индейцы в южной америке во время колонизации европейской.

Хотя результаты авторов не вызывает сомнений и хорошо дополняют данные предыдущих исследований, я хотел бы остановиться на ряде спорных моментов, в которых авторы обсуждали в статье не уделили достаточно внимания.

Во-первых, депопуляция коренного населения Южной Америки, возможно, была несколько завышена. Если в Пампе или Патагонии исчезновение индейцев действительно было так интенсивно, в Центральных Андах, этот процесс не был столь драматичным. По данным других исследований, местные индейки-компонент от населения Боливии однозначно преобладал над компонентами пришлого населения (см.: P. Toboada-Echalar et al., 2013. The генетически legacy of the pre-colonial period in contemporary Bolivians), а число двух крупнейших групп — аймара и кечуа — превышает несколько миллионов человек. Таким образом, это удивительно, как такие большие группы населения, даже во время эпизода снижения числа могут исчезнуть отдельные генные функции. Это будет возможно в случае, если в популяции малых Amazon или Огонь, Землю, но не в плотнонаселенной в Андах.

Рис. 6. Общее распространение гаплогруппы D4h3a современных индийских популяций. Рисунок из статьи У А. Perego et al., 2009. Отличительные Палео-Индийской migration routes from Beringia marked by two редких мтднк haplogroups

Вторая вещь, достойная внимания, — это отсутствие моделей из южной америки могильников группы D4h3. Эту гаплогруппу убедительно, связанный с первыми волнами миграций в Южной Америке в силу нескольких причин:

1) его диапазон связан с тихоокеанским побережьем, то есть распространяется на прибрежной зоне маршрута, через который прибыли первые предки индейцев южной америки (рис. 6),

2) филиалы, отделения очень старые, возраст в Южной Америке (см.: U. A. Perego et al., 2009. Отличительные Палео-Индийской migration routes from Beringia marked by two редких мтднк haplogroups),

3) вы обнаружили в древнейшем могильнике 10 000 лет назад в пещере On Your Колени в архипелаге Александра, недалеко от Аляски (см.: B. M. Kemp et al., 2007. Генетически analysis of early holocene skeletal remains from Alaska and its последствия for the settlement of the Americas), то есть почти до точки начала движения южноамериканских индейцев.

Все это согласуется со схемой заезда в Южной Америке, которая приводится в обсуждаемой статье. Таким образом, отсутствие группы D4h3 проанализированы на кладбищах очень странно.

Но, если эти спорные моменты, вы можете оставить для решения будущих исследователей, то, обобщая результаты обсуждены работы, должен сказать, что авторы прояснил многие спорные вопросы урегулирования Америки. Убедительно продемонстрирована локализации прародины всех коренных американцев в Восточной Берингии в период последнего ледникового моря. Они сегрегация из самых старых популяций в Сибири произошло в межледниковом убежище в западной части Аляски. Происхождение большинства индейцев южной америки, по крайней мере, в западной части континента, явно связанных с первые жители Берингии. Предки индейцев из южной америки, скорее всего, были первая группа коренного населения Америки, который покинул аляскинское убежище, как только это возможно. Выход из берингийской прародины почти сразу же сопровождается сильным ростом населения. Колонизация европейской привело к эпизод демографические числа рецессии, хотя сфера его применения в случае, если горные районы Анд требует дополнительных уточнений. Все вместе, эти результаты дали бесценной информации о прошлом коренного населения Америки.

Источник: Бастьен Ламы, Ларс Fehren-Schmitz, Гвидо Valverde, Жюльен Soubrier, Swapan Малик, Nadin Rohland, Susanne Nordenfelt, Кристина Valdiosera, Стивен М. Ричардс, Адам Rohrlach, Мария Inés Barreto Ромеро, Изабель Флорес Эспиноза, Эльза Tomasto Cagigao, Lucía Уотсон Хименес, Krzysztof Makowski, Ilán Сантьяго Leboreiro Рейна, Josefina Mansilla Лори, Хулио Алехандро Ballivián Torrez, Марио А. Ривера, Ричард L. Бургер, Мария Constanza Ceruti, Йохан Рейнхард, Р Спенсер Уэллс, Gustavo Politis, Calogero М. Санторо, Вивьен G. Standen, Колин Смит, Дэвид Райх, Саймон Y. W. Ho, Алан Купер, Wolfgang Haak. Ancient mitochondrial DNA provides high-resolution time scale of the peopling of the Americas // Science Advances. 2016. Vol. 2. DOI: 10.1126/sciadv.1501385.

Андрей Коньков