Il più grande studio mai realizzato sull'antico DNA umano, insieme al primo genoma di un individuo dell'antica civiltà della valle dell'Indo, rivelano con dettagli senza precedenti il ​​mutamento degli antenati delle popolazioni dell'Asia centrale e meridionale nel tempo.

La ricerca, pubblicato online il 5 settembre in un paio di giornali in Scienza e Cellula , risponde anche a domande di vecchia data sulle origini dell'agricoltura e sull'origine delle lingue indoeuropee nell'Asia meridionale e centrale.

Genetisti, archeologi e antropologi del Nord America, Europa, L'Asia centrale e l'Asia meridionale hanno analizzato i genomi di 524 individui antichi mai studiati prima. Il lavoro ha aumentato il totale mondiale di genomi antichi pubblicati di circa il 25%.

Confrontando questi genomi tra loro e con genomi precedentemente sequenziati, e contestualizzando le informazioni accanto a quelle archeologiche, documenti linguistici e di altro tipo, i ricercatori hanno riempito molti dei dettagli chiave su chi viveva in varie parti di questa regione dall'era mesolitica (circa 12, 000 anni fa) all'età del ferro (fino a circa 2, 000 anni fa) e come si relazionano con le persone che ci vivono oggi.

"Con così tanti campioni, possiamo rilevare sottili interazioni tra popolazioni e valori anomali all'interno delle popolazioni, qualcosa che è diventato possibile solo negli ultimi due anni grazie ai progressi tecnologici, " disse David Reich, co-autore senior di entrambi gli articoli e professore di genetica presso il Blavatnik Institute della Harvard Medical School.

"Questi studi parlano di due delle più profonde trasformazioni culturali nell'antica Eurasia:il passaggio dalla caccia e raccolta all'agricoltura e la diffusione delle lingue indoeuropee, parlate oggi dalle isole britanniche all'Asia meridionale, insieme al movimento delle persone, " disse Vagheesh Narasimhan, co-primo autore di entrambi gli articoli e borsista post-dottorato nel Reich lab. "Gli studi sono particolarmente significativi perché l'Asia centrale e meridionale sono parti del mondo così poco studiate".

"Uno degli aspetti più interessanti di questo studio è il modo in cui integra la genetica con l'archeologia e la linguistica, " ha detto Ron Pinhasi dell'Università di Vienna, co-autore senior di Scienza carta. "I nuovi risultati sono emersi dopo aver combinato i dati, metodi e prospettive di diverse discipline accademiche, un approccio integrato che fornisce molte più informazioni sul passato di quante una di queste discipline potrebbe da sola."

"Inoltre, l'introduzione di nuove metodologie di campionamento ha permesso di ridurre al minimo i danni agli scheletri massimizzando la possibilità di ottenere dati genetici da regioni in cui la conservazione del DNA è spesso scarsa, " ha aggiunto Pinhasi.

Tasto lingua

Lingue indoeuropee, inclusi hindi/urdu, Bengalese, Punjabi, Persiano, Russo, Inglese, Spagnolo, Il gaelico e più di 400 altri, costituiscono la più grande famiglia linguistica sulla Terra.

Per decenni, gli specialisti hanno discusso su come le lingue indoeuropee si siano fatte strada in parti lontane del mondo. Si sono diffusi tramite pastori della steppa eurasiatica? Oppure viaggiavano con contadini che si spostavano a ovest e a est dall'Anatolia (l'odierna Turchia)?

Un documento del 2015 di Reich e colleghi ha indicato che le lingue indoeuropee sono arrivate in Europa attraverso la steppa. Il Scienza Lo studio ora fa un caso simile per l'Asia meridionale, dimostrando che gli odierni sud-asiatici hanno poche o nessuna discendenza da agricoltori con radici anatoliche.

"Possiamo escludere una diffusione su larga scala di agricoltori con radici anatoliche nell'Asia meridionale, il fulcro dell'"ipotesi anatolica" che tale movimento abbia portato l'agricoltura e le lingue indoeuropee nella regione, "disse Reich, che è anche un investigatore dell'Howard Hughes Medical Institute e del Broad Institute. "Poiché non si sono verificati movimenti sostanziali di persone, questo è scacco matto per l'ipotesi anatolica."

Una nuova linea di prove a favore di un'origine steppica per le lingue indoeuropee è l'individuazione di modelli genetici che collegano i parlanti dei rami indo-iraniano e balto-slavo dell'indoeuropeo. I ricercatori hanno scoperto che i parlanti odierni di entrambi i rami discendono da un sottogruppo di pastori della steppa che si sono spostati a ovest verso l'Europa quasi 5, 000 anni fa e poi si è diffuso di nuovo verso est nell'Asia centrale e meridionale nel successivo 1, 500 anni.

"Questo fornisce una semplice spiegazione in termini di antichi movimenti di persone per le caratteristiche linguistiche condivise altrimenti sconcertanti di questi due rami dell'indoeuropeo, che oggi sono separate da vaste distanze geografiche, " disse Reich.

Una seconda linea di prove a favore di un'origine steppica è la scoperta dei ricercatori che delle attuali 140 popolazioni dell'Asia meridionale analizzate nello studio, una manciata mostra un notevole picco di antenati dalla steppa. Tutte tranne una di queste popolazioni arricchite dalla steppa sono storicamente gruppi sacerdotali, compresi i bramini, custodi tradizionali di testi scritti nell'antica lingua indoeuropea sanscrito.

"La scoperta che i bramini hanno spesso più antenati nelle steppe rispetto ad altri gruppi dell'Asia meridionale, controllando altri fattori, fornisce un nuovo affascinante argomento a favore di un'origine steppica per le lingue indoeuropee nell'Asia meridionale, " disse Reich.

"Questo studio ha riempito un grosso pezzo del puzzle della diffusione dell'indoeuropeo, " ha detto il coautore Nick Patterson, ricercatore in genetica presso HMS e scienziato del personale presso il Broad Institute del MIT e di Harvard. "Credo che il quadro di alto livello sia ora compreso".

"Questo problema è nell'aria da 200 anni o più e ora viene rapidamente risolto, " ha aggiunto. "Sono molto eccitato da questo".

Origini dell'agricoltura

Gli studi informano un altro dibattito di lunga data, questa sul fatto se il passaggio da un'economia di caccia e raccolta a un'economia basata sull'agricoltura sia stato guidato più dai movimenti di persone, la copiatura di idee o invenzione locale.

In Europa, studi sul DNA antico hanno dimostrato che l'agricoltura è arrivata insieme a un afflusso di persone con antenati dall'Anatolia.

Il nuovo studio rivela una dinamica simile in Iran e Turan (Asia centrale meridionale), dove i ricercatori hanno scoperto che l'ascendenza e l'agricoltura legate all'Anatolia sono arrivate nello stesso periodo.

"Ciò conferma che la diffusione dell'agricoltura ha comportato non solo una rotta verso ovest dall'Anatolia all'Europa, ma anche una rotta verso est dall'Anatolia nelle regioni dell'Asia precedentemente abitate solo da gruppi di cacciatori-raccoglitori, " disse Pinhasi.

Quindi, mentre l'agricoltura si diffondeva verso nord attraverso le montagne dell'Asia interna migliaia di anni dopo aver preso piede in Iran e Turan, "i legami tra ascendenza ed economia si fanno più complessi, " ha detto l'archeologo Michael Frachetti della Washington University di St. Louis, co-autore senior che ha guidato gran parte del campionamento scheletrico per il Scienza carta.

Verso le 5, 000 anni fa, i ricercatori hanno scoperto, gli antenati dell'Asia sudoccidentale scorrevano verso nord insieme alla tecnologia agricola, mentre l'ascendenza siberiana o steppa scorreva a sud sull'altopiano iranico. Il modello di movimento bidirezionale ha avuto luogo lungo le montagne, un corridoio che Frachetti aveva precedentemente mostrato era una "Via della seta dell'età del bronzo" lungo la quale le persone scambiavano raccolti e idee tra Oriente e Occidente.

Nell'Asia meridionale, però, la storia appare ben diversa. Non solo i ricercatori non hanno trovato traccia dell'ascendenza legata all'Anatolia che è un segno distintivo della diffusione dell'agricoltura in Occidente, ma l'ascendenza correlata all'Iran che hanno rilevato nei sud-asiatici proviene da un lignaggio che si è separato dagli antichi agricoltori e cacciatori-raccoglitori iraniani prima che quei gruppi si separassero l'uno dall'altro.

I ricercatori hanno concluso che l'agricoltura nell'Asia meridionale non era dovuta al movimento di persone provenienti dalle precedenti culture agricole dell'Occidente; Invece, i raccoglitori locali lo adottarono.

"Prima dell'arrivo dei pastori della steppa che portavano le loro lingue indoeuropee circa 4, 000 anni fa, non troviamo prove di movimenti su larga scala di persone nell'Asia meridionale, " disse Reich.

Primo sguardo agli antenati della Civiltà della Valle dell'Indo

Correndo dall'Himalaya al Mar Arabico, la valle del fiume Indo fu sede di una delle prime civiltà del mondo antico, fiorente tra 4, 000 e 5, 000 anni fa. La gente ha costruito città con una popolazione di decine di migliaia. Usavano pesi e misure standardizzati e scambiavano merci con luoghi remoti come l'Africa orientale.

Ma chi erano?

Prima di adesso, i genetisti non sono stati in grado di estrarre dati vitali dagli scheletri sepolti nei siti archeologici della civiltà della valle dell'Indo perché il calore e il clima instabile delle pianure dell'Asia meridionale hanno degradato la maggior parte del DNA oltre la capacità degli scienziati di analizzarlo.

Il Cellula la carta cambia questo.

Dopo aver esaminato più di 60 campioni scheletrici della più grande città conosciuta della Civiltà della Valle dell'Indo, chiamato Rakhigarhi, gli autori ne hanno trovato uno con un accenno di DNA antico. Dopo più di 100 tentativi di sequenziamento, hanno generato dati sufficienti per giungere a conclusioni significative.

Il genoma dell'antica donna corrispondeva a quello di altre 11 persone antiche riportate nel Scienza carta che viveva in quello che oggi è l'Iran e il Turkmenistan in siti noti per aver scambiato oggetti con la civiltà della valle dell'Indo. Tutti e 12 avevano un mix distintivo di antenati, compreso un lignaggio relativo ai cacciatori-raccoglitori del sud-est asiatico e un lignaggio correlato all'Iran specifico dell'Asia meridionale. Poiché questo mix era diverso dalla maggior parte delle persone che vivevano in Iran e Turkmenistan a quel tempo, gli autori propongono che gli 11 individui riportati nel Scienza carta erano migranti, probabilmente dalla civiltà della valle dell'Indo.

Nessuno dei 12 aveva prove di ascendenza da pastori della steppa, coerente con il modello che quel gruppo non era ancora arrivato in Asia meridionale.

Il Scienza carta ha inoltre dimostrato che dopo il declino della civiltà della valle dell'Indo tra il 4, 000 e 3, 500 anni fa, una parte del gruppo a cui appartenevano questi 12 individui mista a gente proveniente dal nord che aveva ascendenza pastorale steppica, formando gli Ancestrali Indiani del Nord, una delle due principali popolazioni ancestrali delle persone di oggi in India. Una parte del gruppo originale si è anche mescolata con persone dell'India peninsulare per formare l'altra popolazione di origine primaria, gli ancestrali indiani del sud.

"Le miscele degli indiani ancestrali del nord e degli indiani ancestrali del sud, entrambi i quali devono la loro origine primaria a persone come quella dell'individuo della civiltà della valle dell'Indo che abbiamo sequenziato, formano l'ascendenza primaria degli asiatici del sud di oggi, " ha detto Patterson.

"Lo studio collega direttamente gli odierni sud-asiatici agli antichi popoli della prima civiltà dell'Asia meridionale, " ha aggiunto Narasimhan.

Gli autori avvertono che l'analisi del genoma di un solo individuo limita le conclusioni che si possono trarre sull'intera popolazione della civiltà della valle dell'Indo.

"La mia ipotesi migliore è che la stessa civiltà della Valle dell'Indo fosse geneticamente estremamente diversificata, " ha detto Patterson. "I genomi aggiuntivi arricchiranno sicuramente il quadro".