Предците на коренното население на Северна и Южна Америка, които първи са се заселили на континентите, са имали различна съдба. Първите произлезли от сибирски приспособленци към студа – предците на коряците, инуитите и луораветланите – и се почувствали добре в северноамериканския климат. Вторите извършили най-дългата миграция в историята – от Северна Азия до Южна Америка – която е завършила с обедняване на генетичното им разнообразие поради трудностите на живота на континента.
Пътят на човека от Африка през целия свят е белязан от велики миграции. Заселването на Америка е една от най-обсъжданите глави от тази история. Древните хора прекосили Берингия, сухопътният мост между Азия и Америка, и открили пътища на юг покрай ледниците, колонизирайки двата континента.
ОЩЕ: Кога хората са проговорили за първи път? Нови генетични улики сочат към преди 135 000 години
Въпросите относно времето на заселване, маршрутите, броя на миграциите и родствената връзка между сибирските и американските популации са обект на спорове. Предишни изследвания са разчитали на генотипизиране или древна ДНК, което е предоставяло непълна картина. Липсвали данни за целия геном от съвременните популации за цялостен анализ.
Новата работа използвала такива данни от различни коренни народи. Това позволило по-точно да се реконструират демографските процеси и да се идентифицират генетични адаптации. Резултатите от мащабното проучване на генетичната история са публикувани в списание Science.
Международна група учени, работещи в рамките на консорциума GenomeAsia 100K и включваща специалисти от Русия, е анализирала 1537 пълни генома на 139 етнически групи от Северна Евразия и Южна Америка. Това позволило да се проследят детайлно миграциите и генетичните връзки на древните популации.
ОЩЕ: Древна ДНК разкрива мистериозния произход на хуните, плячкосали Рим
Анализът показал, че предците на съвременните западносибирски народи, като кетите и ненците, са били широко разпространени в целия Сибир преди около 10 хиляди години. Те са допринесли значително за генофонда на повечето съвременни сибирски популации. Оттогава обаче броят на тези западносибирски групи ловци събирачи е намалял с около 73,6 процента: например ефективната популация на предците на кетите е намаляла от около 4448 на 1194 души.
Специално място заемат западноберингийските популации – коряците, инуитите и луораветланите (чукчите). Генетично те най-много се отличавали от другите сибиряци и демонстрирали ясни признаци на адаптация към суровите арктически условия. При тях са установени специфични варианти в гени, свързани с метаболизма на мазнините, като гена за карнитин палмитоилтрансфераза 1A (CPT1A) и терморегулация, като гена за рецептора на лизофосфатидна киселина 1 (LPAR1). Вариантът rs80356779 на гена CPT1A, за който се смята, че помага за запазване на топлината, се среща при тях с честота 75 – 90%.
ОЩЕ: Преди 3000 години повечето европейци били тъмнокожи
Карта на ранните човешки миграции по света. Simeon Netchev / Public Domain
Въпреки че изследователите не са идентифицирали пряк прародител на коренното население на Америка сред живите сибирски народи, именно западноберингските популации се оказали генетично най-близки до тях. Освен това следи от обратен генен поток от Америка са открити у коряците и инуитите: техните геноми съдържат съответно 5% и 28% американска примес, появил се преди 700 – 5100 години.
Ключовите открития се отнасят до заселването на Южна Америка. Ранните мигранти, достигнали този континент, били разделени на четири основни групи предци: амазонци, андийци, индианци чако и патагонци. Това разделяне се е случило преди 10 000 до 13 900 години от обща популация на предци, вероятно разположена в Мезоамерика.
ОЩЕ: ДНК на 6500 години разкрива произхода на индоевропейските езици, говорени от половината свят
Дългата миграция през тесния Панамски провлак и последвалото разпръскване из обширните и разнообразни територии на Южна Америка са довели до ясно изразен ефект на основателя – рязко намаляване на генетичното разнообразие поради малкия размер на първоначалната група мигранти. Географската изолация допълнително усложнила тази ситуация, което е особено очевидно в разнообразието от гени на имунната система, като например човешките левкоцитни антигени (HLA).
Физическа география на Аляска и Берингово море, където някога е имало сухоземен проток, през който са преминавали нашите ранни предци. Gretarsson Base map: © OpenStreetMap contributors / CC BY-SA 2.0
Изследването установило, че и четирите основни южноамерикански линии са претърпели значителен съкращаване на числеността през последните 10 000 години, много преди пристигането на европейските колонизатори. Снижаването е било 38 – 80%. Например броят на патагонците е намалял със 79,68% (ефективна численост от 1171 до 238 души), а броят на амазонците – с 66,59% (от 1368 до 457 души). Тези демографски изменения, съчетани със загубата на традиционния начин на живот, поставили някои местни общности, като например кавескарите в Патагония, на границата на изчезването.
По такъв начин пълногеномният анализ позволил да се реконструира сложната многохилядолетна история на миграциите и формирането на коренното население в два огромни региона на планетата. Изследването нагледно демонстрира как дългите пътешествия, изолацията и адаптацията към разнообразни, понякога екстремни условия на околната среда са се отпечатали върху човешките геноми, оформяйки уникалния генетичен пейзаж на съвременните популации.
