Tożsamość genetyczna pierwszych rolników ujawniona

Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie »Nature« rzuciły światło na tożsamość genetyczną i dynamikę populacji pierwszych rolników na świecie. Umożliwiły to podjęte na szeroką skalę, pionierskie analizy całego genomu szczątków starożytnych ludzi z Bliskiego Wschodu.

Nowo opisane grupy

W artykule czytamy o trzech odrębnych genetycznie populacjach rolnych zamieszkujących Bliski Wschód od 12 000 do 8 000 lat temu, wśród których są dwie nowo opisane grupy z terenów dzisiejszego Iranu i Lewantu oraz wcześniej zidentyfikowana grupa z Anatolii, będącej częścią współczesnej Turcji. Ustalenia sugerują także, że rolnictwo rozprzestrzeniło się na Bliskim Wchodzie z powodu – przynajmniej po części – wynalezienia lub zaadoptowania przez istniejące grupy technologii rolnych, a nie zastąpienia jednej populacji przez drugą.

„Jedne z najwcześniejszych form rolnictwa uprawiane były na terenie Lewantu, obejmującego Izrael i Jordanię, a także w górach Zagros w Iranie – na dwóch krańcach Żyznego Półksiężyca” – zauważył profesor Ron Pinhasi z University College Dublin, starszy współautor artykułu. „Chcieliśmy przekonać się, czy ci pierwsi rolnicy byli do siebie genetycznie podobni, a także do myśliwych-zbieraczy, którzy wcześniej zajmowali te tereny, aby dowiedzieć się więcej na temat sposobu, w jaki przebiegło pierwsze przejście na rolnictwo”.

Analizy przeprowadzone przez zespół zmieniły naszą wiedzę o dziedzictwie genetycznym współczesnych ludzi w zachodniej części Eurazji. Obecnie wygląda na to, że są potomkami czterech głównych grup: myśliwych-zbieraczy z terenu obecnej Europy Zachodniej, myśliwych-zbieraczy z Europy Wschodniej i rosyjskich stepów, irańskiej grupy rolnej i lewantyńskiej grupy rolnej.

Profesor David Reich, starszy współautor z Harvard Medical School stwierdził: „Odkryliśmy, że stosunkowo homogeniczna populacja zajmująca obecnie zachodnią część Eurazji, w tym Europę i Bliski Wschód, była wyraźnie podzielonym strukturalnie zbiorem ludzi, którzy tak się różnili między sobą jak obecnie Europejczycy od Azjatów ze wschodu”.

Populacje Bliskiego Wschodu mieszały się ze sobą i migrowały do ościennych regionów, aby łączyć się z żyjącymi tam ludźmi, aż do momentu kiedy te początkowo całkiem odrębne grupy bardzo się do siebie genetycznie upodobniły.

Przezwyciężanie słabej jakości DNA w szczątkach

Postępy w technologii badania starożytnego DNA umożliwiły przeprowadzanie analiz mieszania się populacji i migracji na dużą skalę, które miały miejsce tysiące lat temu, aczkolwiek Bliski Wschód jest pod tym względem jednym z najtrudniejszych regionów. Ma to związek z ciepłym klimatem panującym w regionie, który powoduje rozpad DNA w odkopanych kościach.

Zespół przezwyciężył ten problem po części pozyskując materiał genetycznych z kości ucha, które mogą zawierać do 100 razy więcej DNA niż inne kości. Naukowcy posłużyli się także techniką zwaną hybrydyzacją w roztworze w celu wzbogacenia ludzkiego DNA i odfiltrowania zanieczyszczającego DNA drobnoustrojów. Połączenie tych technik umożliwiło im zebranie wysokiej jakości informacji genomicznych od 44 starożytnych mieszkańców Bliskiego Wschodu, którzy żyli na tym ternie od 14 000 do 3 400 lat temu. Pośród nich znaleźli się myśliwi-zbieracze z okresu przed nastaniem rolnictwa, pierwsi rolnicy i ich następcy.

Na podstawie porównania genomów nie tylko między sobą, ale także z genomami 240 wcześniej przeanalizowanych ludzi starożytnych z pobliskich regionów oraz z genomami około 2 600 współczesnych ludzi, naukowcy dowiedzieli się, że pierwsze kultury rolne w Lewancie, Iranie i Anatolii były odrębne genetycznie. „Być może jedna grupa udomowiła kozy, a inna rozpoczęła uprawę pszenicy i zachodziła w jakiś sposób wymiana praktyk” – snuje przypuszczenia członek zespołu badawczego, Iosif Lazaridis. „Każda z tych odmiennych populacji wynalazła albo zaadoptowała niektóre aspekty rewolucji rolnej i wszystkie one rozkwitły”.

W czasie kolejnych 5 000 lat grupy rolne na Bliskim Wschodzie mieszały się między sobą oraz z myśliwymi-zbieraczami w Europie. W epoce brązu populacje miały rodowód o wielu źródłach i zasadniczo przypominały obecne.

Potomkowie każdej z grup rolnych, nawet kiedy zaczęli się zlewać, wnieśli wkład w rodowód genetyczny ludzi z innych części świata. Rolnicy spokrewnieni z grupą anatolijską rozprzestrzenili się na zachodzie Europy, ludzie spokrewnieni z grupą lewantyńską przenieśli się do Afryki Wschodniej, a ci z Iranu czy Kaukazu wyruszyli na północ, na rosyjski step, podczas gdy ludzie spokrewnieni z rolnikami z Iranu i myśliwymi-zbieraczami ze stepu rozlokowali się w Azji Południowej.

„Bliski Wchód był brakującym ogniwem w dążeniu do poznania wielu migracji ludzi” – stwierdził Pinhasi.

Wybiegając w przyszłość zespół badawczy już myśli o przystąpieniu do analizy szczątków ludzi z pierwszych cywilizacji na świecie, które nastąpiły po tych objętych omawianymi badaniami.

Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS