Исследователи из Германии и ЮАР секвенировали геномы древних жителей Южной Африки; один из этих людей жил примерно 10 тысяч лет назад. Результаты говорят о том, что население Южной Африки — предки современных сан и банту — могло сохранять генетическую преемственность около 9000 лет, а приток генов из других регионов начался лишь около 1300 лет назад.
Изображение:
Наскальные рисунки из горного массива Седерберг, Южная Африка
Credit:
Южная Африка — регион с самым высоким генетическим разнообразием в мире. Люди современного типа появились там не позднее 120 тысяч лет назад, а возможно, и намного раньше. Тем не менее процессы формирования генофонда южноафриканских популяций в голоцене (последние 11700 лет) изучены недостаточно.
Исследователи из Университета Кейптауна и Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка в Лейпциге проанализировали геномы 13 человек из Южной Африки, умерших 1300–10 000 лет назад. Палеогенетики обнаружили, что на протяжении 9000 лет — с раннего голоцена до конца позднего каменного века — на этой территории сохранялась генетическая преемственность, которая была прервана миграцией различных народов банту лишь около 1300 лет назад.
Останки 13 человек были найдены в скальном убежище Окхерст недалеко от города Джорджа в ЮАР. Раскопки там ведутся с первой половины ХХ века, в Окхерсте найдено множество артефактов и останки 46 человек. Это ценный источник информации о генетике местных популяций позднего каменного века. Народы сан (бушмены) являются коренным населением Южной Африки, однако во всех современных популяциях присутствует генетическая примесь из внешних источников.
Возраст останков был определен с помощью радиоуглеродного датирования по коллагену. Из костей получили ДНК, подготовили библиотеки для секвенирования, отобрали среди них библиотеки с высоким содержанием эндогенной ДНК и провели обогащение по участкам, включающим 1,24 млн однонуклеотидных полиморфизмов (SNP). Данные секвенирования анализировали с использованием статистических и популяционно-генетических методов.
Возраст останков составлял от 10 000 до 1300 лет. Для всех 13 индивидов определили генетический пол по соотношениям прочтений половых хромосом. Митохондриальные и Y-хромосомные гаплогруппы определили у 9 и 5 образцов соответственно. Все эти гаплогруппы встречаются у древних и современных народов сан и кой (готтентоты) — представителей койсанских народов, говорящих на языках одноименной группы.
В девяти из 13 образцов было покрыто достаточно SNP для популяционно-генетического анализа (в среднем 368 359 из панели на 1,24 млн). Ветвь людей из Оукхерста, как и всех сан, расположена базально на филогенетическом дереве человечества по отношению ко всем другим линиям, то есть раньше отделяется от «корня». Анализ главных компонент (PCA) показал, что восемь из девяти исследуемых образцов группируются вместе с ранее исследованными четырьмя древними образцами южноафриканских охотников-собирателей и находятся в пределах разнообразия кластера современных южных койсанов. Самый древний индивид, живший между 9900 и 10500 лет назад, немного отличался от остальных и был смещен в сторону северной группы современных сан.
F3-статистика подтвердила высокое генетическое родство с группами южного кластера, показывая тесную связь современных койсан, живущих недалеко от местонахождения Окхерст, и его древних жителей. F4-статистика с популяциями банту (восточноафриканскими скотоводами и центрально- и западноафриканскими фермерами) не показала наличие генетической связи с древними жителями Окхерста. Согласно этим результатам, приток новых генов в регион мог начаться не ранее 1300 лет назад.
Интересно, что археологические свидетельства скотоводства в этом регионе появляются уже 2000 лет назад. Возможно, скотоводы достаточно долго жили рядом с племенами сан, не смешиваясь с ними. Сходная картина наблюдалось и в Европе, где местные охотники-собиратели и пришлые земледельцы смешались лишь после 2000 лет обитания на одной территории. Возможно также, что практика скотоводства распространилась путем культурной диффузии. Перемена в видах и способах изготовления каменных орудий в Окхерсте, описанная археологами, очевидно, тоже не была связана с перемещением населения.
При этом, несмотря на отсутствие притока генов извне, генетическое разнообразие древних популяций Южной Африки было даже выше, чем у охотников-собирателей с территории Сербии, Японии и Бразилии.
Таким образом, показана непрерывная генетическая преемственность у индивидов из скального убежища Окхерст на протяжении примерно 9000 лет. Лишь 1300 лет назад появляется примесь генов из других регионов. Сначала это люди восточноафриканского происхождения, носители скотоводческой культуры, затем выходцы из Западной Африки, практиковавшие скотоводство и земледелие, и наконец, в последние несколько столетий, европейцы.
Предполагаемая история сан и кой на юге Африки. Символы Марса и Венеры указывают на репродуктивную функцию, ориентированную на мужчин или женщин. Скотоводство и земледелие появились на территории Южной Африки примерно в одно и то же время, 2000 лет назад. Credit: Nature Ecology & Evolution. 2024. DOI: 10.1038/s41559-024-02532-3 | CC BY 4.0
Все они внесли вклад в генофонд современного населения Южной Африки. Так, анализ ADMIXTURE показал, что доля европейской компоненты в генофонде современных представителей южных койсан достигает 9,45%. Тем не менее у современных жителей региона наблюдается тесная генетическая связь с древними обитателями Окхерста.
Первый автор статьи Джоша Гретцингер из Института эволюционной антропологии отметил, что генетическая неизменность древнего населения Южной Африки стала для них большой неожиданностью: «Аналогичные исследования из Европы выявили историю крупномасштабных генетических изменений, вызванных миграциями людей за последние 10 000 лет. Новые результаты из самой южной части Африки совершенно иные и предполагают длительную историю относительной генетической стабильности».
Среди ограничений исследования авторы указывают небольшой размер выборки; так, наиболее древний обитатель Окхерста отделен от остальных тремя тысячелетиями, и это всего один геном.
Источник
Gretzinger, J. et al. 9,000 years of genetic continuity in southernmost Africa demonstrated at Oakhurst rockshelter // Nature Ecology & Evolution. 2024. Рublished online 19 September. DOI: 10.1038/s41559-024-02532-3
Цитата по пресс-релизу