Senovinė DNR atskleidžia neolito revoliucijos Europoje paslaptis

[Darius Kazlauskas]

Senovinės DNR ir archeologiniai tyrimai rodo, kad šiuolaikinis žmogus į Europą atkeliavo iš Afrikos prieš 30-40 tūkst. m. Jie pakeitė iki tol senajame žemyne gyvenusias neandertaliečių populiacijas (out_of_Africa.png). Paskutiniojo ledynmečio maksimumo metu (prieš 25 tūkst. m.) paleolito medžiotojams-rinkėjams teko migruoti į pietinę ir rytinę Europą. Atsitraukus ledynams (9600 m. prieš mūsų erą (PME)) jie grįžo į centrinę Europą (ice_and_mtDNA.png). Mezolite šių žmonių palikuonys apgyvendino didžiąją dalį šiaurės Europos. Pradedant nuo 6400 m. PME, įvyko didžiulis kokybinis šuolis akmens amžiaus žmonių gyvenime. Nuo medžiotojų-rinkėjų gyvenimo būdo pereita prie žemdirbystės. Šis procesas vadinamas - neolito revoliucija. Daugiau nei šimtmetį diskutuojama kaip vyko šis perėjimas. Ar mes esame tiesioginiai medžiotojų-rinkėjų tapusių žemdirbiais palikuonys? O gal ūkininkauti Europoje pradėjo populiacijos atkeliavusios iš svetur. Pastarąjį teiginį palaiko naujausi senovinės ir dabartinės mitochondrinės DNR (mtDNR) tyrimai (1). Įdomu tai, kad vieno iš straipsnių publikuoto žurnale "Science" (2) bendraautorius yra VU medicinos fakulteto profesorius Rimantas Jankauskas (plačiau - žr. nuorodos). Kito straipsnio (3) duomenys rodo, kad vienos iš paskutiniųjų medžiotojų-rinkėjų kultūrų, gyvenusių dabartinės Švedijos teritorijoje, senovinė mtDNR yra panašiausia į šiuolaikinių Latvių ir Lietuvių mtDNR.

Tirdami centrinės Europos neolito revoliuciją mokslininkai palygino senovinę mtDNR 22'jų medžiotojų-rinkėjų su 25'ių ansktyvųjų žemdirbių ir 484'ių dabartinių europiečių mtDNR (ice_and_mtDNA.png)(2). Senovinės DNR amžius 13,4-2,3 tūkst m. PME. Dabartiniai europiečiai pagal mtDNR skirstomi į dvi šakas: R (priklauso pošakiai - B, F, H, V, U, K, J, T) ir N (I, W, X) (mtDNA_haplogroups.png). Tik Europoje aptinkama dauguma R pošakių (išskyrus B ir F), tuo tarpu N haplogrupę turi senojo žemyno ir azijos gyventojai (haplogroups_map_simple.png). Įdomu tai, kad 84% iš tirtų medžiotojų-rinkėjų turėjo U haplogrupės įvairius variantus. (hunter_gatherers_mtDNA.png). Dabartiniai europiečiai retai turi šią haplogrupę (U5 pošakio dažnis: 1-5% - viduržemio jūros pakrantėse, 5-7% - centrinė Europa, 10-20% šiaurės ir rytų Europoje, dažniausia (iki 40%) - Skandinavijos vietinių gyventojų - samių populiacijoje). Didelė U pošakių įvairovė medžiotojų-rinkėjų tarpe, jų fosilijų buvimas plačiame laiko intervale (11 tūkst. metų), tas faktas, kad U haplogrupė labai reta už Europos ribų, leidžia manyti, kad ši grupė dominavo pakartotinai apgyvendinant centrinę Europą po paskutiniojo ledynmečio maksimumo. Nustatyta, kad ankstyvieji žemdirbiai (Linearbandkeramik (LBK) kultūra angl. Linear Pottery culture (European_Middle_Neolithic.gif)) dažnai turėjo N1a tipą, rečiau - H, HV, J, K, T, V ir U. Tai rodo, kad šios dvi kultūros tarpusavyje beveik nesimaišė (ice_and_mtDNA.png). Šie faktai autoriams leidžia teigti, kad pirmieji žemdirbiai kilo ne iš vietinių medžiotojų-rinkėjų, bet iš žmonių į centrinę Europą atkeliavusių neolito pradžioje. Klausimas - iš kur atkeliavo pastarieji? lieka atviras. Archeologinių artefaktų radiniai leidžia manyti, kad LBK kultūra kilo iš dabartinės Vengrijos ir pietvakarinės Slovakijos teritorijų (ice_and_mtDNA.png (tamsiai žalio ploto apatinis iškyšulys)), o jų galimi pirmtakai - Starčevo-Körös-Criş kultūra. Alternatyvi hipotezė teigia, kad pirmųjų žemdirbių šaknys yra pietvakarių azijoje. Šioms problemoms išsiaiškinti prireiks detalesnių minėtų regionų žmonių fosilijų senovinės DNR tyrimų.

Skandinavija neolito revoliucijos Europoje kontekste įdomi tuo, kad joje ilgiausiai išbuvo medžiotojų-rinkėjų kultūra (duobelinės keramikos - angl. Pitted Ware Culture (PWC)). Įdomu, kad jie prieš išnykdami (prieš 4 tūkst. m.) tūkstantmetį gyveno kartu su žemdirbių kultūra (angl. Funnel Beaker Culture, vok. Trichterbecherkultur (TRB)) (PWC_TRB_Sweden.png). Tyrimo metu išanalizuota 22 individų senovinė mtDNR iš abiejų kultūrų ir palyginta su dabartinių Švedijos, Estijos, Latvijos ir Lietuvos gyventojų mtDNR. Rezultatai rodo, kad dabartiniai švedai (kartu ir samiai) nėra PWC palikuonys, jie giminingesni TRB (scandi_mtDNA.png (C lentelė, H haplogrupė, genetinio panašumo įverčiai (Fst) - didesni)). PW kultūra yra artimesnė dabartiniams Latviams ir Lietuviams (C lentelė U4 ir U5a haplogrupės). Autoriai daro išvadą, kad rytinio Baltijos regiono medžiotojai-rinkėjai, tolygiai perėjo prie sėslaus gyvenimo būdo asimiliuodami žemdirbių kultūrą (3).

Pirmųjų senovinės DNR tyrimų metu, ypač dirbant su žmogaus fosilijų DNR, buvo dažnai užkrečiami pavyzdžiai (4). Aptartuose straipsniuose naudotos įvairios priemonės to išvengti: imti keli mėginiai iš vienos fosilijos, tirtos žmonių dirbusių su mėginiais mtDNR, laboratorijos pritaikytos darbui su senovine DNR, naudotos didesnė imtys nei ankstesniuose darbuose (detaliau - priedai).

Nuorodos:

Rimantas Jankauskas: CV
Mokslo populiarinimo paskaitos:
"Neandertaliečiai"

"Žmogaus evoliucija – fantastiškai įdomi"

1. Human Prehistory: Hunting for the Earliest Farmers

2. Genetic Discontinuity Between Local Hunter-Gatherers and Central Europe's First Farmers

3. Ancient DNA Reveals Lack of Continuity between Neolithic Hunter-Gatherers and Contemporary Scandinavians

4. Ancient DNA

--
Laimingų Švenčių!
Darius Kazlauskas
http://groups.google.com/group/g-mokslai
+370 60191333