Геномное исследование древних людей проливает свет на эволюцию человека на Тибетском нагорье

Тибетское нагорье, самое высокое и большое плато над уровнем моря, является одним из самых суровых условий, заселенных людьми. Он имеет холодную и засушливую среду, а его высота часто превышает 4000 метров над уровнем моря (м над уровнем моря). Плато охватывает обширное пространство Азии — примерно 2,5 миллиона квадратных километров — и является домом для более чем 7 миллионов человек, в основном принадлежащих к этническим группам тибетцев и шерпов.

Однако наше понимание их происхождения и истории на плато неоднородно. Несмотря на богатый археологический контекст, охватывающий плато, образцы ДНК древних людей были ограничены тонким кусочком юго-западного плато в Гималаях.

Теперь исследование, опубликованное в журнале Science Advances под руководством профессора Фу Цяомея из Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных (IVPP) Китайской академии наук, заполнило этот пробел путем секвенирования геномов 89 древних людей, датируемых 5100 г. до н.э. из 29 археологические памятники Тибетского нагорья.

Исследователи обнаружили, что древние люди, жившие по всему плато, имеют единое происхождение, происходящее от населения северной части Восточной Азии, которое смешалось с глубоко дивергентным, но не отобранным человеческим населением.

«Эта закономерность наблюдается в популяциях с 5100 лет назад, до появления одомашненных культур на плато», — сказал профессор Фу. Он отметил, что введение северо-восточноазиатского происхождения в популяции плато произошло до того, как были завезены ячмень и пшеница, и не было связано с мигрирующими земледельцами, выращивающими пшеницу и ячмень.

Более глубокое сравнение на плато выявляет различные генетические модели до 2500 г. до н.э., указывая на то, что три очень разные тибетские популяции занимали северо-восточную, южную/центральную и южную/юго-западную области плато, при этом ранее отобранные популяции плато принадлежали только к последней группе. .

В этих трех регионах можно наблюдать различную динамику численности населения. Северо-восточные популяции моложе 4700 лет назад демонстрируют приток дополнительных северо-восточноазиатских предков в более низкие регионы (~ 3000 м над уровнем моря), такие как бассейн Гонге. Однако этот приток не наблюдается в более высокогорных популяциях (~ 4000 м над уровнем моря), датируемых 2800 г. до н.э. всего в 500 км от нас.

Расширенная сеть людей также жила вдоль реки Ярлунг Цангпо с общим происхождением, обнаруженным в южных / юго-западных популяциях, датируемых 3400 г. до н.э., западных популяциях из префектуры Нгари, датируемых 2300 г. до н.э., и юго-восточных популяциях из префектуры Ньингчи, датируемых 2000 г. до н.э. Длительное влияние этих популяций показывает важную роль, которую эта речная долина сыграла в истории Тибета.

«Между этими двумя группами центральные популяции до 2500 г. до н. динамизм человеческих популяций на плато», — сказала Мелинда Янг, доцент Ричмондского университета и бывший постдоктор в IVPP.

«В то время как популяции древних плато имеют в основном восточноазиатское происхождение, влияние Центральной Азии можно обнаружить в некоторых популяциях древних плато», — сказал Ван Хунру, профессор Института сельскохозяйственной геномики в Шэньчжэне и бывший постдокторант в IVPP. «Западное население показывает частичное среднеазиатское происхождение уже в 2300 г. до н.э., а человек, датируемый 1500 г. до н.э. с юго-западного плато, дополнительно показывает происхождение, связанное с населением Центральной Азии».

Современные тибетцы и шерпы демонстрируют сильное влияние популяций низменных районов Восточной Азии, с разным уровнем потока генов, коррелирующим с долготой. Эта закономерность не наблюдается в популяциях более старых временных разрезов, включая те, которые датируются 1200–800 гг. до н.

Предыдущие исследования показали, что современные популяции плато обладают высокой частотой эндотелиального варианта белка 1 домена Pas (EPAS1), который является адаптивным для жизни на больших высотах и, вероятно, возник в результате прошлого смешения с архаичными людьми, известными как денисовцы.

«Люди из этого исследования демонстрируют архаичную родословную, типичную для низменных жителей Восточной Азии, но самая старая особь, датируемая 5100 г. до н.э., гомозиготна по адаптивному варианту», — сказал профессор Фу. «Таким образом, появление этого варианта произошло до 5100 г. до н.э. в популяции предков, которая внесла свой вклад во все популяции плато».

Проведя широкое пространственно-временное исследование древней ДНК человека с Тибетского нагорья, профессор Фу и ее команда выявили тибетскую родословную, которая восходит к Тибетскому нагорью не менее 5100 лет назад. Население предков быстро диверсифицировалось, так что три региональные группы демонстрируют уникальные исторические закономерности, которые начали сливаться после 2500 г. до н.э.

«На сегодняшний день это крупнейшее исследование древней генетики на Тибетском нагорье», — сказал Лу Хунлян, профессор Сычуаньского университета. Новые данные в этом исследовании о формировании уникальных компонентов в древних популяциях с Цинхай-Тибетского нагорья в значительной степени зависят от сотрудничества между несколькими археологическими группами и генетиками. Профессор Лу отмечает, что «Анализ древней ДНК позволяет нам выйти за рамки изучения культурного взаимодействия, используя только археологические свидетельства, и выдвинуть новые идеи для археологических исследований на плато».

Будущие выборки все еще необходимы, поскольку происхождение неисследованных, глубоко расходящихся предков, обнаруженных во всех популяциях плато, до сих пор не объяснено. Кроме того, до сих пор неизвестно, когда и где адаптивный аллель EPAS1 впервые проник в наследственную тибетскую популяцию.

Но это исследование — шаг в правильном направлении. «Эти геномы раскрывают глубокую и разнообразную историю людей на плато», — сказал профессор Фу. «С этими выводами мы гораздо лучше понимаем важную часть истории человечества в Азии».