Forntida DNA-analys avslöjar den tidiga befolkningen i Sydamerika

Den arkeologiska platsen Alcobaça, där skelettresterna av Brazil-12 (nordöstra Brasilien) grävdes fram. (Fotokredit: Henry Lavalle, Universidade Federal de Pernambuco och Ana Nascimento, Universidade Federal Rural de Pernambuco)


Amerika var den sista kontinenten som var bebodd av människor. En ökande mängd arkeologiska och genomiska bevis har antytt en komplex bosättningsprocess. Detta gäller särskilt för Sydamerika, där oväntade förfäders signaler har skapat förbryllande scenarier för de tidiga migrationerna till olika regioner på kontinenten.

Många obesvarade frågor kvarstår fortfarande, till exempel om de första människorna migrerade söderut längs Stillahavskusten eller på någon annan väg. Även om det finns arkeologiska bevis för en nord-till-syd-migrering under den inledande befolkningen i Amerika av forntida ursprungsbefolkningar, där dessa forntida människor gick efter att de anlände har förblivit svårfångade.

Med hjälp av DNA från två forntida mänskliga individer som grävts fram på två olika arkeologiska platser i nordöstra Brasilien – Pedra do Tubarão och Alcobaça – och kraftfulla algoritmer och genomiska analyser, har forskare från Florida Atlantic University i samarbete med Emory University avslöjat Sydamerikas djupa demografiska historia vid regional nivå med några oväntade och överraskande resultat.

Forskare tillhandahåller inte bara nya genetiska bevis som stödjer befintliga arkeologiska data om migrationen från nord till syd mot Sydamerika, de har också upptäckt migrationer i motsatt riktning längs Atlantkusten – för första gången. Arbetet ger de mest kompletta genetiska bevisen hittills för de komplexa gamla central- och sydamerikanska migrationsvägarna.

Bland nyckelfynden har forskare också upptäckt bevis på neandertalars härkomst inom genomen hos forntida individer från Sydamerika. Neandertalare är en utdöd population av arkaiska människor som sträckte sig över Eurasien under nedre och mellersta paleolitikum.

Resultaten av studien, publicerade i tidskriften Proceedings of the Royal Society B. (Biologiska vetenskaper), tyder på att mänskliga rörelser närmare Atlantkusten så småningom kopplade ihop antika Uruguay och Panama i en syd-till-nord migrationsväg – 5 277 kilometer (3 270 miles) från varandra. Detta nya migrationsmönster beräknas ha inträffat för ungefär 1 000 år sedan baserat på de gamla individernas åldrar.

Fynden visar ett distinkt förhållande mellan antika genom från norra Brasilien, Lagoa Santa (sydöstra Brasilien), Uruguay och Panama. Denna nya modell avslöjar att bosättningen av Atlantkusten inträffade först efter folket på större delen av Stillahavskusten och Anderna.

“Vår studie ger genomiska nyckelbevis för forntida migrationshändelser i regional skala längs Sydamerikas atlantkust”, säger Michael DeGiorgio, Ph.D., medförfattare som specialiserar sig på mänsklig, evolutionär och beräkningsgenomik och är docent. vid institutionen för elektroteknik och datavetenskap inom FAU:s Tekniska högskola och datavetenskap. “Dessa regionala händelser härrörde troligen från migrationsvågor som involverade de ursprungliga ursprungsbefolkningarna i Sydamerika nära Stillahavskusten.”

Forskare hittade också starka australiska (Australien och Papua Nya Guinea) genetiska signaler i ett gammalt genom från Panama.

“Det finns ett helt Stilla havet mellan Australasien och Amerika, och vi vet fortfarande inte hur dessa förfäders genomiska signaler dök upp i Central- och Sydamerika utan att lämna spår i Nordamerika”, säger Andre Luiz Campelo dos Santos, Ph.D. , första författare, arkeolog och postdoktor vid FAU:s institution för elektroteknik och datavetenskap.

För att ytterligare lägga till den befintliga komplexiteten upptäckte forskare också större Denisovan än neanderthaler härkomst i antika Uruguay och Panama individer. Denisovans är en grupp utdöda människor som först identifierades från DNA-sekvenser från spetsen av fingerbenet som upptäcktes runt 2008.

“Det är fenomenalt att denisovanska härkomsten tog sig hela vägen till Sydamerika”, säger John Lindo, Ph.D., en motsvarande författare till artikeln som är specialiserad på forntida DNA-analys och är biträdande professor vid institutionen för antropologi vid institutionen för antropologi vid Emory University. ”Inblandningen måste ha inträffat länge tidigare, kanske för 40 000 år sedan. Det faktum att Denisovanska härstamningen bestod och dess genetiska signal gjorde den till en forntida individ från Uruguay som bara är 1 500 år gammal tyder på att det var en stor blandningshändelse mellan en befolkning av människor och denisovaner.”

Tidigare vid Federal University of Pernambuco i Recife, Brasilien, avslöjade dos Santos och kollegor resterna av de två forntida människorna från nordöstra Brasilien, som går tillbaka till minst 1 000 år tidigare, och skickade dem till Lindo för DNA-extraktion och efterföljande genomik sekvensering och analyser. Rådata skickades sedan till FAU för beräkningsanalys av hela genomsekvenserna från nordöstra Brasilien.

Forskare jämförde med de två nysekvenserade forntida hela genomen från nordöstra Brasilien med dagens världsomspännande genom och andra forntida hela genom från Amerika. Från och med publiceringsdatumet för artikeln säger Lindo att endast ett dussintal forntida hela genom från Sydamerika har sekvenserats och publicerats, i motsats till hundratals från Europa.

Förutom förekomsten av massbegravningar på de platser som gav proverna från nordöstra Brasilien, Uruguay, sydöstra Brasilien och Panama, finns det inga andra bevis i det arkeologiska arkivet som indikerar delade kulturella särdrag bland dem. Viktigt är att de analyserade forntida individerna från sydöstra Brasilien är cirka 9 000 år äldre än de från nordöstra Brasilien, Uruguay och Panama, tillräckligt med tid för förväntad och märkbar kulturell divergens. Dessutom ligger norra Brasilien, Uruguay och Panama, även om de är mer lika i ålder, tusentals kilometer från varandra.

“Denna banbrytande forskning involverade många olika områden från arkeologi till biologiska vetenskaper till genomik och datavetenskap”, säger Stella Batalama, Ph.D., dekanus, FAU College of Engineering and Computer Science. “Våra forskare vid Florida Atlantic University i samarbete med Emory University har hjälpt till att kasta ljus över en viktig del av Amerikas pussel, som inte hade kunnat lösas utan kraftfulla genomiska och beräkningsverktyg och analys.”

Medförfattare till studien är Amanda Owings, Ph.D., Emory University; Henry Socrates Lavalle Sullasi, Ph.D., Federal University of Pernambuco, Brasilien; och Omer Gokcumen, Ph.D., State University New York i Buffalo.

Denna forskning stöddes av National Science Foundation, National Institutes of Health och Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia de Pernambuco.

Karta över Neanderthal och Denisovan Proportioner
Sammanfattning av migrationer

-FAU-

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *