Палеогенетики изучили генетическую историю европейских охотников-собирателей

Анализ 356 древних геномов от верхнего палеолита до позднего неолита принес новую информацию об охотниках-собирателях Европы. Теперь известно, что популяции граветтской культуры были генетически разнородными, что последний ледниковый максимум удалось пережить только в климатическом убежище в Юго-Западной Европе, что охотники-собиратели Западной и Восточной Европы только 8 тысяч лет назад начали смешиваться друг с другом и сильно отличались по внешности.

Изображение:

Художественная реконструкция облика охотника-собирателя, принадлежащего к граветтской культуре (32–24 тысяч лет назад), вдохновленная археологическими находками на стоянке Арене Кандиде (Италия).

Credit:

Tom Bjoerklund

Получены новые данные о популяционной истории охотников-собирателей в Европе на протяжении 30 тысяч лет и о стратегии их выживании во время последнего ледникового максимума (ПЛМ). Основные авторы статьи в Nature представляют Институт эволюционной антропологии Общества Макса Планка и Тюбингенский университет (Германия), руководители исследования — Вольфганг Хаак и Йоханнес Краузе, а всего в работе приняли участие сотрудники более ста научных организаций из разных стран. Специалисты изучили геномы 356 охотников-собирателей, относящихся к разным археологическим культурам. Останки индивидов, живших от 35 до 5 тысяч лет назад, от верхнего палеолита до позднего неолита, были собраны на территории 34 стран Европы и Центральной Азии.

Люди современного типа появились в Европе более 45 тысяч лет назад, но, как показали предыдущие генетические исследования, самые ранние европейцы не оставили генетического следа в позднейших популяциях. Охотники-собиратели, жившие 35 тыс. лет назад и позже, уже внесли свой вклад в генофонд современного населения Европы. В работе впервые изучены геномы людей, живших в эпоху последнего ледникового максимума, начавшегося 25 тысяч лет назад.

Были исследованы представители нескольких палеолитических культур: ориньякской (35–33 тысяч лет назад) из Бельгии и Румынии; граветтской (31–26 тысяч лет назад) из Испании, Франции, Бельгии, Чехии и Италии; солютрейской (23–21 тысяч лет назад) из Испании и Франции; магдаленской (18-15 тысяч лет назад) из Франции, Германии и Польши; эпиграветтской (17-13 тысяч лет назад) из Италии; федермессерской (14 тысяч лет назад) из Германии. Кроме того изучены охотники-собиратели от мезолита до неолита из Западной Европы и один из Таджикистана.

   

 Из Машицкой пещеры на юге Польши: человеческая челюсть, кость, роговые изделия мадленской культуры, которая была широко распространена в Европе 19–14 тысяч лет назад. Credit: Agnieszka Susuł, Paweł Iwaszko, Dawid Piątkiewicz, Археологический музей Кракова

Таргетное секвенирование (на 1,24 млн SNP) геномов 102 древних индивидов было проведено с покрытием от 0,04–7,64х, еще для 14 секвенированных ранее улучшили покрытие. Как показало геномное определение пола, среди нихй было 78 мужчин и 38 женщин. Вновь полученные геномные данные проанализировали вместе с 240 ранее опубликованными древними геномами и геномами современного населения.

Граветтская культура — одна из самых распространенных в Европе верхнего палеолита. К этой культуре принадлежат обитатели известного археологического памятника Костёнки в Воронежской области, а также Вестониче в Чехии. Антропологические и ранее полученные генетические данные не давали ответа на вопрос, были ли носители этой культуры, использовавшие сходные материальные предметы, биологически однородной группой. По новым геномным данным авторы провели анализ многомерного шкалирования, который показал, что разные популяции, ассоциированные с граветтской культурой, генетически не близки. Так, граветтские популяции Франции и Иберийского полуострова отличаются от популяций Чехии и Италии.

Ученые нашли, что генофонд западных граветтских популяций восходит к предшествующим популяциям ориньякской культуры. Их потомки, ассоциированные с солютрейской культурой, пережили самый холодный период (от 25 до 19 тысяч лет назад) в Юго-Западной Европе, в том числе на Иберийском полуострове. После окончания ПЛМ потомки этих людей, ассоциированные с магдаленской археологической культурой, вновь распространились по Европе, продвигаясь на север и северо-восток.

«Благодаря новым геномным данным мы можем впервые непосредственно подтвердить гипотезу, что люди переживали Пос ледний ледниковый максимум в климатических убежищах — рефугиумах, наиболее благоприятных для жизни регионах Юго-Западной Европы», — объясняет первый автор статьи Козимо Пост из Тюбингенского университета.

Ранее считалось, что таким же климатическим убежищем по время ПЛМ был Апеннинский полуостров. Однако новые данные не подтвердили это предположение. Группы граветтской культуры из Чехии и Италии генетически не продолжились в последующих популяциях, следовательно, не пережили ПЛМ. Во время потепления их ареал заняли другие, генетически отличные группы людей, ассоциированные с более поздней эпиграветтской культурой, которая раньше считалась локальной разновидностью граветтской. Исследователи вычислили, что это генетическое замещение произошло ранее 17 тысяч лет назад. «Предположительно, эти люди пришли с Балкан, поселились на севере Италии, а затем продвинулись на юг, до Сицилии», — говорит соавтор статьи Хэ Ю из Пекинского университета.

Ученые показали, что между охотниками-собирателями того периода от Балкан до Иберии существовала генетическая связь. Предположительно, они перемещались с востока на запад по коридору к югу от Альп. Используя метод оценки гомозиготности (ROH), авторы показали, что группы эпиграветской культуры на юге Европы были немногочисленными, так, эффективный размер сицилийской популяции составлял всего около 70 человек. Около 14 тыс. лет назад, потомки этих людей распространились по территории Европы к северу и заместили популяции, ассоциированные с магдаленской культурой. Это масштабное замещение по крайней мере частично могло быть вызвано климатическим изменениями, побуждающими людей к миграциям.

Старейшие свидетельства миграции во время потепления климата: мужской и женский черепа, захороненные в западной Германии (Оберкассель) около 14 000 лет назад. Как показали генетические данные, эти люди произошли с юга. Credit: Jürgen Vogel, LVR-Landesmuseum Bonn

Позднее в Европе сосуществовали две генетически различные группы охотников-собирателей: западные (WHG) и восточные (EHG). Метод многомерного шкалирования показал, что образцы из Западной и Восточной Европы образовали два генетических кластера. Далее ученые выяснили, что на протяжении 6 тысяч лет западные и восточные охотники-собиратели были изолированы друг от друга, и только около 8 тысяч лет назад начали смешиваться. В это же время происходил важнейший в истории человечества процесс — мигрирующие из Анатолии земледельцы распространяли сельское хозяйство по Европе, так что их генофонд смешивался с генофондом охотников-собирателей.

По мнению Йоханнеса Краузе, ведущего автора статьи, «возможно, миграция первых земледельцев в Европу побудила популяции охотников-собирателей продвигаться на север. В то же время те и другие начинали смешиваться друг с другом, и этот процесс продолжался в течение трех тысяч лет».

Ни у кого из охотников-собирателей не обнаружили аллель толерантности к лактозе, что понятно, так как появление этого аллеля связано с возникновением молочного скотоводства. В группах западных охотников-собирателей высокой частоты (>90%) достиг аллель HERC2/OCA2 (rs12913832), который обеспечивает голубой или зеленый цвет глаз. У восточных охотников-собирателей частота этого аллеля составляла 10-25%. С двумя аллелями, отвечающими за светлую кожу SLC24A5 (rs1426654) и SLC45A2 (rs16891982) ситуация обратная — они с высокой частотой имелись у восточных охотников-собирателей, а у западных встречались крайне редко. Иными словами, западные охотники-собиратели преимущественно были смуглыми и голубоглазыми, а восточные — светлокожими и темноглазыми.



Неолитическая революция перенастроила иммунную систему древних людей

Генетические истории собак и людей взаимосвязаны, хотя иногда их пути расходились

Источники

Posth et al. Palaeogenomics of Upper Palaeolithic to Neolithic European hunter-gatherers // Nature. 2023. 10.1038/s41586-023-05726-0

Цитаты по пресс-релизу

Добавить в избранное