https://frosthead.com

Генетика переписывает историю ранней Америки - и, может быть, область археологии

История о том, как Homo Sapiens распространилась из Африки в остальной мир, представляет собой запутанную эпопею, полную фальстарта и тупиков. И все же, пожалуй, нигде эта головоломка не сложнее, чем в Америке, где две суши разделены от остального мира двумя огромными океанами. Уменьшите масштаб, и вы увидите, что изоляция была наложена только в течение последних 11 000 лет; до этого между Сибирью и Аляской протянулся узкий сухопутный мост под названием Берингия, обеспечивающий путешественникам ледяное шоссе.

Связанный контент

  • Люди могли прибыть в Северную Америку на 10 000 лет раньше, чем мы думали

На этой неделе ученые сообщили о взрывных новых находках генетической истории одного из тех древних путешественников: маленькой девочки по имени Xach'itee'aanenh T'eede Gaay от местного коренного населения, которая жила короткое время 11 500 лет назад на Аляске сообщество теперь называется Upward Sun River. Геном младенца обладает способностью переписать то, что мы знаем о путешествии человека в Северную Америку, и, тем самым, указывает на большую генетическую революцию, которая меняет область археологии.

В течение десятилетий археологи выдвигали гипотезы о том, что люди въехали в Америку из Азии, используя Берингию (первым человеком, который предположил существование сухопутного моста, был фактически испанский миссионер 16-го века по имени Фрай Хосе де Акоста). Но даже когда в Сибири и на Аляске было обнаружено больше мест оккупации, что указывало на оккупацию людей и перемещение с запада на восток, вопросы оставались. Когда именно произошла миграция и как она произошла? В одну волну или много?

В январе 2017 года исследователи из Канадского исторического музея пришли к выводу, что конская челюсть, найденная в пещерах Синей рыбы на Юконе, имела человеческие отметины 24 000 лет назад, что означает, что ранние американцы поселились здесь к 22 000 году до нашей эры. Это отодвинет дату оккупации людей в Северной Америке на 10 000 лет. Но эти результаты - как и многие в этой области - оказались противоречивыми и не были общепринятыми в сообществе археологов.

Новый отчет о Xach'itee'aanenh T'eede Gaay еще более усложняет этот рассказ. Хотя ей может быть «всего лишь» 11 500 лет, она предоставляет неопровержимые доказательства сроков миграции человека.

В ее геноме находится история недавно обнаруженной популяции ранних американцев, чья конечная судьба остается загадкой, поскольку их гены больше не видны в современных популяциях. «Этот человек представляет ранее неизвестную популяцию, которая также является самой ранней из известных популяций коренных американцев», - говорит Эске Виллерслев, эволюционный генетик и один из авторов нового исследования. «Мы можем решать фундаментальные вопросы, например, когда люди приехали в Северную Америку, потому что это население связано со всеми остальными».

Девушка из восходящей реки Солнца, похороненная рядом с еще более маленьким младенцем в церемониальной могиле с красной охрой на них обоих, является членом того, что исследователи называют древними берингийцами. До установления последовательности ее генома ученые определили две основные группы коренных американцев: северные коренные американцы и южные коренные американцы, которые откололись после въезда на континент. Этот младенческий ребенок не принадлежит ни к одной из этих двух групп. Это означает, что где-то по пути должен был произойти еще один раскол, чтобы создать эту уникальную группу древних берингов.

Используя демографическое моделирование, исследователи пришли к выводу, что основополагающая популяция коренных американцев начала отделяться от своих предков в Восточной Азии около 36 000 лет назад. К 25 000 лет назад они совершили полный раскол. 20 000 лет назад произошло еще одно расхождение, на этот раз между древними беринговцами и остальными коренными американцами. И в течение следующих 3 000 - 6 000 лет коренные американцы далее делились на северную и южную группы.

Все это из древней ДНК одного давно умершего ребенка.

Члены полевой бригады археологов наблюдают, как профессора Фэрбенкса Университета Аляски Бен Поттер и Джош Ройтер занимаются раскопками на реке Восход Солнца. Члены полевой бригады археологов наблюдают, как профессора Фэрбенкса Университета Аляски Бен Поттер и Джош Ройтер занимаются раскопками на реке Восход Солнца. (любезно предоставлено Беном Поттером)

«Теперь у нас есть эти границы в формировании коренных американцев», - говорит Виктор Морено Маяр, другой автор статьи и генетик в Центре геогенетики. «Мы считаем, что объяснение этой модели, которая требует наименьшего движения, было то, что коренные американцы были где-то в Берингии 20 000 лет назад. Лучшему поддерживаемому археологическому объекту на Аляске всего 15 000 лет, поэтому мы переносим даты назад, и из-за этого это будет спорным ».

Авторы были хорошо осведомлены о возможности возникновения противоречий в исследовании. С этой целью они включили две разные модели, чтобы объяснить, как появились древние берингийцы. По одной из версий, берингийцы откололись от остальных коренных американцев, а затем пересекли сухопутный мост в Северную Америку, что означало многочисленные волны миграции. Во второй группе группа путешествовала по Берингии как одна группа, но потом распалась. Археолог Бен Поттер, один из авторов, одобряет первое.

«Я склонен поддерживать это с точки зрения археологии, потому что это соответствует подавляющему большинству имеющихся у нас археологических свидетельств, - говорит Поттер, который работал на участке Восходящей Солнечной реки с 2006 года и был тем, кто обнаружил детей в 2013 году». Это не просто отсутствие сайтов [в Берингии и Северной Америке], это также наличие надежного набора данных сайтов, который показывает явное расширение из северо-восточной Азии в Алданский регион, в северо-восточную Сибирь, а затем, наконец, в Берингию около 14 500 «.

Но как две такие разные научные интерпретации могут сосуществовать рядом? Добро пожаловать в настоящую борьбу с историей человеческой истории: вопрос о том, чьи факты стоят на первом месте, факты археологов или генетиков. По словам Поттера, генетика предоставляет информацию о популяциях и их расколах, в то время как археология указывает на физическое местонахождение этих популяций и их взаимодействие с окружающей средой.

Сегодня ученые сталкиваются с необходимостью включать эти две части информации способами, которые, кажется, не всегда согласны.

«Мы должны помнить, что самый ранний доказанный след человеческой деятельности в восточной Берингии датируется около 14, 1 тысячи лет назад, что делает участок Восходящей Солнечной Реки почти на 3000 лет слишком молодым, чтобы представлять первоначальную человеческую колонизацию Нового Света, »Сказал археолог Брайан Т. Вигал из университета Адельфи по электронной почте. «Основываясь исключительно на археологических данных, изменчивость человека в конце плейстоцена уже была довольно разнообразной ко времени детских погребений на реке Восход Солнца».

Генетик и археолог Деннис О'Рурк из Университета Канзаса, чья лаборатория секвенировала митохондриальную ДНК новорожденных Восходящей Солнца несколько лет назад, но не принимал участия в этом исследовании, соглашается с тем, что в этой области сейчас есть некоторые растущие боли, когда археология и генетика становится все более смешанным.

«Постоянно сложно выяснить, как интегрировать эти различные типы данных и подходы к прошлому», - говорит О'Рурк. «Могут быть подняты вопросы [с этим документом], где археологические и генетические данные могут указывать на разные географические популяции, но я думаю, что в конечном итоге они будут решены с использованием большего количества археологических и геномных данных из разных географических регионов».

Это не первый раз, когда такие вопросы поднимаются. Как пишет для Института перспективных исследований восточноазиатский историк Никола Ди Косма: «Тенденция объяснять распределение генов в соответствии с предполагаемыми моделями поведения определенных народов и обществ довольно распространена в древних исследованиях ДНК. В конечном счете, эти предположения восходят к историческим, антропологическим и археологическим моделям, а иногда и не лучшим из них ».

Это приводит к другой проблеме с этим новым исследованием: оно опирается на одну выборку. «Мы могли бы что-то знать о степени разнообразия в этой ранней берингийской популяции с большей уверенностью, если бы у нас было несколько геномов», - говорит О'Рурк.

Ди Косма еще тупее. «Образцы, из которых извлекается древняя информация ДНК, ничтожны: насколько они актуальны для перемещения населения через Евразию в течение нескольких тысячелетий?», - пишет он.

Но древние останки чрезвычайно редки, и даже когда они найдены, использование их для науки чревато этическими осложнениями. Возможно, наиболее известным является человек Кенневик, 9 000-летний мужчина, обнаруженный в Вашингтоне, который разжигал судебную тяжбу между учеными и местными группами коренных народов, которые хотели перезахоронить его. В конечном итоге Виллерслев использовал образцы ДНК, чтобы доказать генетическую связь между древним скелетом и современными коренными американцами, что позволило ему быть возвращенным в соответствии с Законом о защите и репатриации коренных американцев.

Поттер и остальная команда усердно работали, чтобы избежать каких-либо ошибок в анализе детей на реке Восход Солнца, сотрудничая с местными племенами, прежде чем проводить какие-либо тесты, и пытаться ответить на вопросы, которые могут их заинтересовать. Smithsonian.com обратился к Tanana Chiefs Conference, консорциум из 42 членов племени на Аляске, который включает в себя регион, где расположена река Восход Солнца, но не получил ответа до публикации.

Анализ команды уже раскрыл захватывающие идеи. Например, результаты исследования Upward Sun «представляют собой первое доказательство использования лосося человеком в Новом Свете», говорит Поттер. «Одним из элементов, которые мы можем развить через кости, является то, что мы хотим посмотреть на рацион матери и возможные изменения во времени, которые могут помочь нам понять, если люди хранили лосось зимой».

В конце концов, наиболее ценными знаниями из этого и будущих открытий, вероятно, будет некоторая комбинация генетики, артефактов и палеоэкологических данных, говорит О'Рурк. Взятые вместе, объединение наук может показать, как люди создали материальную культуру, чтобы взаимодействовать и выживать в окружающей среде.

«Мы всегда продвигаемся немного дальше в одном месте, чем в другом», - говорит О'Рурк. «Это проблема - как интегрировать эти разные потоки знаний».

Примечание редактора, 5 января 2018 года: эта статья была обновлена, чтобы разъяснить, как в новой статье представлены различные модели происхождения древних берингов.

Генетика переписывает историю ранней Америки - и, может быть, область археологии