De allra första människorna uppstod ursprungligen i Afrika innan de spreds över Eurasien för cirka 60 000 år sedan. Efter det tar mänsklighetens historia många olika vägar, varav vissa är mer välstuderade än andra.

Eurasiens östra regioner är hemvist för cirka 2,3 miljarder människor i dag – ungefär 30 procent av världens befolkning. Arkeologer vet från fossiler och artefakter att moderna människor har bott i Sydostasien i 60 000 år och i Östasien i 40 000 år.

Men det finns mycket kvar att reda ut. Vilka var de människor som först kom till dessa regioner och som så småningom utvecklade jordbruket? Varifrån kom de olika befolkningarna? Vilka grupper blev dominerande och vilka dog ut?

Ancient DNA hjälper till att besvara några av dessa frågor. Genom att sekvensera arvsmassan hos människor som levde för många tusen år sedan börjar forskare som jag att fylla i bilden av hur Asien befolkades.

Analysing ancient genomes

2016 anslöt jag mig till Dr Qiaomei Fu’s Molecular Paleontology Lab vid Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences i Beijing. Vår utmaning: lösa människans historia i Östasien med hjälp av medarbetare som var döda sedan länge – gamla människor som levde för upp till tiotusentals år sedan i regionen.

Ledamöter i labbet extraherade och sekvenserade gammalt DNA med hjälp av mänskliga kvarlevor från arkeologiska platser. Därefter använde Dr Fu och jag beräkningsverktyg för genomik för att bedöma hur deras DNA relaterade till DNA från tidigare sekvenserade forntida och nutida människor.

En av våra sekvenser kom från forntida DNA som extraherats från benbenen från Tianyuan-människan, en 40 000 år gammal individ som upptäcktes i närheten av en berömd paleoantropologisk plats i västra Peking. Han är en av de tidigaste moderna människor som hittats i Östasien och hans genetiska sekvens markerar honom som en tidig förfader till dagens asiater och indianer. Att han bodde där Kinas nuvarande huvudstad står tyder på att förfäderna till dagens asiater började slå rot i Östasien redan för 40 000 år sedan.

Längre söderut har två 8 000-4 000 år gamla sydostasiatiska jägar-samlare från Laos och Malaysia som förknippas med Hòabìnhian-kulturen DNA som, precis som Tianyuan-mannen, visar att de är tidiga förfäder till asiater och amerikanska urinvånare. Dessa två kom från en helt annan härstamning än Tianyuan-mannen, vilket tyder på att många genetiskt skilda populationer ockuperade Asien i det förflutna.

Men inga människor i dag har samma genetiska sammansättning som vare sig Hòabìnhianer eller Tianyuan-mannen, i både Öst- och Sydostasien. Varför försvann anor som fanns kvar under så lång tid från genpoolen hos nu levande människor? Forntida jordbrukare har nyckeln till svaret.

Märken från forntida migrationer

Baserat på växtrester som hittats på arkeologiska fyndplatser vet forskarna att människor domesticerade hirs i norra Kinas gulflodenregion för cirka 10 000 år sedan. Ungefär samtidigt domesticerade människor i södra Kinas Yangtze-flodens område ris.

Till skillnad från i Europa började domesticeringen av växter lokalt och infördes inte från annat håll. Processen tog tusentals år och samhällena i Östasien blev alltmer komplexa, med uppkomsten av de första dynastierna för cirka 4 000 år sedan.

Det var också då risodlingen tycks ha spridit sig från sitt ursprung till områden längre söderut, bland annat till de områden som i dag utgörs av de sydostasiatiska länderna. DNA hjälper till att berätta historien. När risodlare från södra Kina expanderade söderut introducerade de inte bara sin jordbruksteknik utan även sin genetik till lokala populationer av sydostasiatiska jägar-samlare.

Det överväldigande inflödet av deras DNA slutade med att den lokala genpoolen svämmade över. I dag finns det få spår av jägar-samlares anor kvar i generna hos människor som bor i Sydostasien.

Längre norrut utspelade sig en liknande historia. Gamla sibiriska jägarsamlare visar ett litet släktskap med dagens östasiater, men senare sibiriska jordbrukare är nära besläktade med dagens östasiater. Jordbrukare från norra Kina flyttade norrut till Sibirien och tog med sig sitt DNA, vilket ledde till en kraftig minskning av förekomsten av de tidigare lokala jägar- och samlarföräldrarna.

Diverse populationer

Genetiskt sett skiljer sig dagens östasiater inte särskilt mycket från varandra. Det krävs mycket DNA för att börja skilja genetiskt mellan människor med olika kulturhistoria.

Det som förvånade Dr Fu och mig var hur olika DNA:t hos olika forntida populationer i Kina var. Vi och andra fann gemensamt DNA i hela området kring Gula floden, en plats som var viktig för utvecklingen av den kinesiska civilisationen. Detta gemensamma DNA representerar en nordostasiatisk härstamning, som skiljer sig från en sydostasiatisk härstamning som vi hittade i det kustnära södra Kina.

När vi analyserade DNA:t från människor som levde i det kustnära södra Kina för 9 000-8 500 år sedan, insåg vi att redan då delade stora delar av Kina ett gemensamt arv. Eftersom deras arkeologi och morfologi skiljde sig från Gula flodens jordbrukare hade vi trott att dessa kustmänniskor kunde komma från en härstamning som inte var nära besläktad med dessa första jordbrukande östasiater. Kanske skulle denna grupps härstamning likna Tianyuan-människan eller Hòabìnhians.

Men i stället var varje person som vi tog prov på nära släkt med dagens östasiater. Det betyder att för 9 000 år sedan var DNA som var gemensamt för alla dagens östasiater utbrett i hela Kina.

Dagens nord- och sydkinesiska befolkningar har mer gemensamt med forntida befolkningar från Gula floden än med forntida kustnära sydkineser. De tidiga jordbrukarna vid Gula floden migrerade alltså både norrut och söderut och bidrog till människans arvsmassa i hela Öst- och Sydostasien.

Den kustnära sydkinesiska härstamningen försvann dock inte. Den levde kvar i små mängder och ökade med tiden i norra Kinas gulflodsområde. De gamla sydostasiaternas inflytande är lågt på fastlandet, men de hade ett stort inflytande på andra håll. På öar som sträcker sig från Taiwansundet till Polynesien lever austroneserna, som är mest kända för sin sjöfart. De har den högsta mängden sydostasiatiska anor idag, vilket understryker att deras anor har sina rötter i södra Kinas kustland.

Andra nya genetiska mönster visar på kopplingar mellan tibetaner och forntida individer från Mongoliet och norra Kina, vilket ger upphov till frågor om hur den tibetanska högplatån har befolkats.

Antika DNA avslöjar snabba förändringar i anorterna under de senaste 10 000 åren i hela Asien, vilket troligen beror på migration och kulturellt utbyte. Tills mer gammalt mänskligt DNA har hittats kan forskarna bara spekulera om exakt vem som, genetiskt sett, levde i Östasien innan dess.

Melinda A Yang är biträdande professor i biologi vid University of Richmond.

Den här artikeln dök först upp på The Conversation.