By studying ancient DNA, scientists are starting to untangle how East Asia was populated

The very first human beings originally emerged in Africa before spreading across Eurasia about 60,000 years ago. Po tym wydarzeniu historia ludzkości zmierza wieloma różnymi ścieżkami, niektóre z nich są lepiej zbadane niż inne.

Wschodnie regiony Eurazji są dziś domem dla około 2,3 miliarda ludzi – mniej więcej 30% światowej populacji. Archeolodzy wiedzą na podstawie skamielin i artefaktów, że współcześni ludzie zajmowali Azję Południowo-Wschodnią przez 60 000 lat, a Azję Wschodnią przez 40 000 lat.

Jednakże wiele pozostało do rozplątania. Kim byli ludzie, którzy jako pierwsi przybyli do tych regionów i ostatecznie rozwinęli rolnictwo? Skąd pochodziły różne populacje? Które grupy skończyły jako dominujące, a które wymarły?

Reklama

Starożytne DNA pomaga odpowiedzieć na niektóre z tych pytań. Dzięki sekwencjonowaniu genomów ludzi, którzy żyli wiele tysiącleci temu, naukowcy tacy jak ja zaczynają wypełniać obraz tego, jak Azja była zaludniona.

Dobrze zachowane DNA ze starożytnych kości zawiera wskazówki dotyczące tego, jak ludzie rozprzestrzeniali się w Azji Wschodniej. Photo credit: Wei Gao, Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology,CC BY-ND

Analysising ancient genomes

W 2016 roku dołączyłem do Laboratorium Paleontologii Molekularnej dr Qiaomei Fu w Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences w Pekinie. Nasze wyzwanie: rozwiązać historię ludzi w Azji Wschodniej, z pomocą współpracowników, którzy już dawno nie żyli – starożytnych ludzi, którzy żyli do dziesiątków tysięcy lat temu w regionie.

Członkowie laboratorium wyodrębnili i sekwencjonowali starożytne DNA, wykorzystując ludzkie szczątki ze stanowisk archeologicznych. Następnie dr Fu i ja użyliśmy obliczeniowych narzędzi genomicznych, aby ocenić, jak ich DNA odnosiło się do wcześniej zsekwencjonowanych starożytnych i współczesnych ludzi.

Reklama

Jedna z naszych sekwencji pochodziła ze starożytnego DNA wyekstrahowanego z kości nóg Człowieka Tianyuan, osobnika sprzed 40 000 lat, odkrytego w pobliżu słynnego miejsca paleoantropologicznego w zachodnim Pekinie. Jeden z najwcześniejszych współczesnych ludzi znalezionych w Azji Wschodniej, jego sekwencja genetyczna oznacza go jako wczesnego przodka dzisiejszych Azjatów i rdzennych Amerykanów. To, że żył w miejscu, gdzie stoi obecna stolica Chin, wskazuje, że przodkowie dzisiejszych Azjatów zaczęli zapuszczać korzenie w Azji Wschodniej już 40 000 lat temu.

Dalej na południe, dwaj 8 000- do 4 000-letni łowcy-zbieracze z Azji Południowo-Wschodniej z Laosu i Malezji związani z kulturą Hòabìnhian mają DNA, które, podobnie jak Tianyuan Man, wskazuje, że są wczesnymi przodkami Azjatów i rdzennych Amerykanów. Te dwa pochodziły z zupełnie innej linii niż Tianyuan Man, co sugerowało, że wiele genetycznie odrębnych populacji zajmowało Azję w przeszłości.

Ale żaden człowiek dzisiaj nie ma takiego samego genetycznego makijażu jak albo Hòabìnhians albo Tianyuan Man, zarówno w Azji Wschodniej jak i Południowo-Wschodniej. Dlaczego przodkowie, którzy utrzymywali się przez tak długi czas, zniknęli z puli genów ludzi żyjących obecnie? Starożytni rolnicy niosą klucz do tej odpowiedzi.

Reklama

Ślady starożytnych migracji

Na podstawie szczątków roślin znalezionych na stanowiskach archeologicznych naukowcy wiedzą, że ludzie udomowili proso w regionie Żółtej Rzeki w północnych Chinach około 10 000 lat temu. Mniej więcej w tym samym czasie ludzie w południowych Chinach w regionie rzeki Jangcy udomowili ryż.

Inaczej niż w Europie, udomowienie roślin rozpoczęło się lokalnie i nie zostało wprowadzone z innego miejsca. Proces ten trwał tysiące lat, a społeczeństwa w Azji Wschodniej stawały się coraz bardziej złożone, wraz z powstaniem pierwszych dynastii około 4000 lat temu.

To również wtedy uprawa ryżu wydaje się rozprzestrzeniać od swoich początków na obszary położone dalej na południe, w tym ziemie, które są dzisiejszymi krajami Azji Południowo-Wschodniej. DNA pomaga opowiedzieć tę historię. Kiedy hodowcy ryżu z południowych Chin rozszerzyli się na południe, wprowadzili nie tylko swoją technologię rolniczą, ale także swoją genetykę do lokalnych populacji łowców-zbieraczy z Azji Południowo-Wschodniej.

Reklama

Obezwładniający napływ ich DNA skończył się wyparciem lokalnej puli genów. Dziś niewiele śladów przodków łowców-zbieraczy pozostaje w genach ludzi, którzy żyją w Azji Południowo-Wschodniej.

Szkielet osoby, która żyła około 8 700 lat temu w Xiaogao, Shandong, Chiny w pobliżu Żółtej Rzeki. Północno-wschodnioazjatyckie pochodzenie tego osobnika można znaleźć w szczątkach ludzi, którzy żyli aż do wschodnich stepów Syberii. Photo credit: Jianfeng Lang, Shandong University, CC BY-ND

Dalej na północ rozgrywała się podobna historia. Starożytni syberyjscy łowcy-zbieracze wykazują niewielkie pokrewieństwo z dzisiejszymi Azjatami Wschodnimi, ale późniejsi syberyjscy rolnicy są blisko spokrewnieni z dzisiejszymi Azjatami Wschodnimi. Rolnicy z północnych Chin przenieśli się na północ do Syberii, przynosząc ze sobą swoje DNA, co doprowadziło do gwałtownego spadku częstości występowania poprzedniego miejscowego przodka łowców-zbieraczy.

Profesor Qiaomei Fu, szef Laboratorium Paleontologii Molekularnej w Instytucie Paleontologii Kręgowców i Paleoantropologii w Pekinie, przygotowuje próbki do ekstrakcji starożytnego DNA. Photo credit: Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, CC BY-ND

Zróżnicowane populacje

Genetycznie rzecz biorąc, dzisiejsi Azjaci Wschodni nie różnią się zbytnio od siebie. Dużo DNA jest potrzebne, aby zacząć genetycznie rozróżniać ludzi o różnych historiach kulturowych.

Ten osobnik, który żył około 8,300 lat temu na wyspie Liang w Cieśninie Tajwańskiej, ma południowy rodowód znaleziony u mieszkańców wybrzeża kontynentalnych południowych Chin. Photo credit: Hunglin Chiu, Institute of Anthropology, National Tsinghua University, CC BY-ND

Co zaskoczyło Dr Fu i mnie było jak różne DNA różnych starożytnych populacji były w Chinach. My i inni znaleźliśmy wspólne DNA w całym regionie Żółtej Rzeki, miejscu ważnym dla rozwoju chińskiej cywilizacji. Ten wspólny DNA reprezentuje północny wschód azjatycki rodowód, różny od południowego wschodu azjatyckiego rodowodu, który znaleźliśmy w przybrzeżnych południowych Chinach.

Reklama

Gdy przeanalizowaliśmy DNA ludzi, którzy żyli w przybrzeżnych południowych Chinach 9,000-8,500 lat temu, zdaliśmy sobie sprawę, że już wtedy wiele Chin dzieliło wspólne dziedzictwo. Ponieważ ich archeologia i morfologia różnił się od tego z Żółtej Rzeki rolników, myśleliśmy tych przybrzeżnych ludzi może pochodzić z linii nie ściśle związane z tych pierwszych rolniczych Azjatów Wschodu. Może przodkowie tej grupy będą podobni do Tianyuan Man lub Hòabìnhians.

Ale zamiast tego, każda osoba, którą próbkowaliśmy była blisko spokrewniona z dzisiejszymi Azjatami Wschodnimi. Oznacza to, że do 9000 lat temu, DNA wspólne dla wszystkich obecnych Azjatów Wschodnich było szeroko rozpowszechnione w całych Chinach.

Dzisiejsze północne i południowe populacje chińskie mają więcej wspólnego ze starożytnymi populacjami Żółtej Rzeki niż ze starożytnymi przybrzeżnymi południowymi Chińczykami. Tak więc wcześni rolnicy znad Żółtej Rzeki migrowali zarówno na północ jak i na południe, przyczyniając się do puli genowej ludzi w całej Azji Wschodniej i Południowo-Wschodniej.

Reklama

Przodkowie nadbrzeżnych południowych Chińczyków nie zniknęli, chociaż. Utrzymywała się w niewielkich ilościach i nie wzrosła w północnych Chinach w regionie Żółtej Rzeki w czasie. Wpływ starożytnych południowych wschodnich Azjatów jest niewielki na kontynencie, ale mieli oni ogromny wpływ w innych miejscach. Na wyspach rozciągających się od Cieśniny Tajwańskiej po Polinezję żyją Austronezyjczycy, najbardziej znani z żeglugi morskiej. Posiadają oni dziś największą ilość przodków z południowej Azji Wschodniej, podkreślając korzenie ich przodków w przybrzeżnych południowych Chinach.

Inne pojawiające się wzorce genetyczne pokazują połączenia między Tybetańczykami a starożytnymi osobnikami z Mongolii i północnych Chin, podnosząc pytania o zaludnienie Płaskowyżu Tybetańskiego.

Starożytne DNA ujawnia gwałtowne zmiany w przodkach w ciągu ostatnich 10 000 lat w całej Azji, prawdopodobnie z powodu migracji i wymiany kulturowej. Dopóki więcej starożytnego ludzkiego DNA nie zostanie odzyskane, naukowcy mogą jedynie spekulować, kto dokładnie, genetycznie rzecz biorąc, żył w Azji Wschodniej przed tym.

Reklama

Melinda A Yang jest adiunktem biologii na Uniwersytecie w Richmond.

Ten artykuł po raz pierwszy pojawił się na The Conversation.