Gammelt DNA afslører det genetiske landskab for de mennesker, der først bosatte sig i Østasien

De allerførste mennesker opstod oprindeligt i Afrika, før de spredte sig over Eurasien for omkring 60.000 år siden. Derefter går menneskehedens historie ad mange forskellige veje, hvoraf nogle er mere velundersøgte end andre.

De østlige regioner i Eurasien er i dag hjemsted for ca. 2,3 milliarder mennesker – ca. 30 % af verdens befolkning. Arkæologer ved fra fossiler og artefakter, at moderne mennesker har beboet Sydøstasien i 60.000 år og Østasien i 40.000 år.

Men der er stadig meget tilbage at løse op for. Hvem var de mennesker, der først kom til disse regioner og i sidste ende udviklede landbruget? Hvor kom de forskellige befolkninger fra? Hvilke grupper endte med at blive dominerende, og hvilke uddøde?

Ancient DNA er med til at besvare nogle af disse spørgsmål. Ved at sekventere genomerne fra mennesker, der levede for mange årtusinder siden, er forskere som mig begyndt at tegne et billede af, hvordan Asien blev befolket.

Gammel kranie uden underkæbe — Velbevaret DNA fra gamle knogler indeholder spor om, hvordan mennesket spredte sig til Østasien. Wei Gao, Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology

Analyse af gamle genomer

I 2016 blev jeg ansat i Dr. Qiaomei Fus molekylære palæontologiske laboratorium på Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences i Beijing. Vores udfordring: Opklare menneskets historie i Østasien med hjælp fra samarbejdspartnere, der var døde for længe siden – gamle mennesker, der levede for op til titusindvis af år siden i regionen.

Medarbejdere fra laboratoriet ekstraherede og sekventerede gammelt DNA ved hjælp af menneskelige rester fra arkæologiske udgravninger. Derefter brugte Dr. Fu og jeg beregningsmæssige genomiske værktøjer til at vurdere, hvordan deres DNA hang sammen med DNA’et fra tidligere sekventerede gamle og nutidige mennesker.

Kort over hvor aDNA-prøver blev udgravet i Asien — Tianyuan-mennesket, fra nær det nuværende Beijing, og Hòabìnhian-folket, fra det nuværende Laos og Malaysia, repræsenterer to meget gamle slægter, der adskiller sig fra nutidens østasiater. Kort © OpenStreetMap bidragydere, modificeret af The Conversation

En af vores sekvenser kom fra gammelt DNA, der blev udtaget fra benknoglerne fra Tianyuan-mennesket, et 40.000 år gammelt individ, der blev fundet nær et berømt palæoantropologisk sted i det vestlige Beijing. Han er et af de tidligste moderne mennesker, der er fundet i Østasien, og hans genetiske sekvens markerer ham som en tidlig forfader til nutidens asiater og indianere. At han levede, hvor Kinas nuværende hovedstad ligger, tyder på, at forfædrene til de nuværende asiater begyndte at slå rødder i Østasien allerede for 40.000 år siden.

Længere mod syd har to 8.000-4.000 år gamle sydøstasiatiske jægersamlere fra Laos og Malaysia, der er forbundet med Hòabìnhian-kulturen, DNA, der ligesom Tianyuan-mennesket viser, at de er tidlige forfædre til asiater og indianere. Disse to kom fra en helt anden slægt end Tianyuan-mennesket, hvilket tyder på, at mange genetisk forskellige befolkningsgrupper har beboet Asien i fortiden.

Men ingen mennesker i dag deler den samme genetiske sammensætning som hverken Hòabìnhians eller Tianyuan-mennesket, både i Øst- og Sydøstasien. Hvorfor forsvandt forfædre, der bestod i så lang tid, fra genpuljen hos de nulevende mennesker? Gamle landmænd har nøglen til det svar.

DNA bærer spor af gamle folkevandringer

Baseret på planterester fundet på arkæologiske steder ved forskerne, at mennesker domesticerede hirse i det nordlige Kina i området omkring Den Gule Flod for omkring 10.000 år siden. Omtrent på samme tidspunkt domesticerede folk i det sydlige Kinas Yangtze-flodens område ris.

I modsætning til i Europa begyndte domesticeringen af planter lokalt og blev ikke indført andetsteds fra. Processen tog tusindvis af år, og samfundene i Østasien blev stadig mere komplekse, og de første dynastier opstod for omkring 4.000 år siden.

Kort, der viser de gamle menneskers migration nordpå fra området omkring Den Gule Flod og sydpå fra området omkring Yangtzefloden — Risbønder, der muligvis kom fra området omkring Yangtzefloden, flyttede sydpå til Sydøstasien, mens hirsebønder fra området omkring Den Gule Flod flyttede nordpå til Sibirien. Kort © OpenStreetMap contributors, modificeret af The Conversation

Det er også på det tidspunkt, hvor risdyrkningen ser ud til at have spredt sig fra sin oprindelse til områder længere mod syd, herunder de områder, der i dag er de sydøstasiatiske lande. DNA hjælper med at fortælle historien. Da risbønder fra det sydlige Kina ekspanderede sydpå, introducerede de ikke kun deres landbrugsteknologi, men også deres genetik til lokale befolkninger af sydøstasiatiske jæger-samlerbefolkninger.

Den overvældende tilstrømning af deres DNA endte med at oversvømme den lokale genpulje. I dag er der kun få spor af jæger-samleres forfædre tilbage i generne hos folk, der bor i Sydøstasien.

Udgravning af menneskeskelet — Skelettet af en person, der levede for ca. 8.700 år siden i Xiaogao, Shandong, Kina nær den Gule Flod. Denne persons nordøstasiatiske forfædre kan findes i resterne af mennesker, der levede op til de østlige stepper i Sibirien. Jianfeng Lang, Shandong University

Længere mod nord udspillede sig en lignende historie. Gamle sibiriske jægersamlere fra oldtiden viser kun ringe slægtskab med østasiater i dag, men senere sibiriske landmænd er nært beslægtede med nutidens østasiater. Landmænd fra det nordlige Kina flyttede nordpå til Sibirien og bragte deres DNA med sig, hvilket førte til et kraftigt fald i forekomsten af de tidligere lokale jæger-samlerforfædre.

Videnskabsmand i beskyttelsesudstyr pipetterer under en hætte — Professor Qiaomei Fu, leder af det molekylære palæontologiske laboratorium ved Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology i Beijing, forbereder prøver til udtrækning af gammelt DNA. Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology

Fortidens befolkninger var mere forskelligartede end nutidens

Genetisk set er nutidens østasiater ikke særlig forskellige fra hinanden. Der skal meget DNA til for at begynde at skelne genetisk mellem folk med forskellige kulturhistorier.

Foldet gammelt skelet fra oldtiden er ved at blive udgravet — Dette individ, som levede for omkring 8.300 år siden på Liang-øen i Taiwanstrædet, har den sydlige forfædre, som man finder hos indbyggerne på det sydlige fastlands kystnære sydlige Kina. Hunglin Chiu, Institute of Anthropology, National Tsinghua University

Det, der overraskede Dr. Fu og mig, var, hvor forskelligt DNA’et fra forskellige gamle befolkningsgrupper i Kina var. Vi og andre fandt fælles DNA i hele området omkring den Gule Flod, et sted, der var vigtigt for udviklingen af den kinesiske civilisation. Dette fælles DNA repræsenterer en nordøstasiatisk afstamning, der adskiller sig fra en sydøstasiatisk afstamning, som vi fandt i det sydlige kystnære Kina.

Når vi analyserede DNA’et fra folk, der levede i det sydlige Kinas kystområde for 9.000-8.500 år siden, indså vi, at allerede på det tidspunkt delte store dele af Kina en fælles arv. Fordi deres arkæologi og morfologi var anderledes end landmændene fra Den Gule Flod, havde vi troet, at disse kystfolk kunne stamme fra en slægt, der ikke var nært beslægtet med disse første landbrugsorienterede østasiater. Måske ville denne gruppes forfædre ligne Tianyuan-mennesket eller Hòabìnhians.

Kort, der viser forskellige forfædres befolkninger i Asien baseret på aDNA — Mennesker med forskellig livsstil, der levede langt fra hinanden i det nordlige Kina nær Den Gule Flod og langs den sydkinesiske kyst så langt tilbage som for 9.000 år siden, har begge videregivet deres særskilte DNA til nutidens østasiater og sydøstasiater. Austroneserne er de nærmeste efterkommere af den gamle befolkning fra det sydkinesiske kystområde. Kort © OpenStreetMap bidragydere, ændret af The Conversation

Men i stedet var alle de personer, vi tog prøver af, nært beslægtede med nutidens østasiater. Det betyder, at DNA, der var fælles for alle nutidens østasiater, var udbredt i hele Kina for 9.000 år siden.

Dagens nord- og sydkinesiske befolkninger har mere til fælles med de gamle befolkninger fra Den Gule Flod end med de gamle kystnære sydkinesere. Således migrerede de tidlige bønder fra Den Gule Flod både nord og syd og bidrog til menneskers genpulje i hele Øst- og Sydøstasien.

Den kystnære sydkinesiske afstamning forsvandt dog ikke. Den bestod i små mængder og voksede faktisk i det nordlige Kinas område omkring Den Gule Flod over tid. Indflydelsen fra de gamle sydøstasiater er lille på fastlandet, men de havde en enorm indflydelse andre steder. På øer, der strækker sig fra Taiwanstrædet til Polynesien, bor austroneserne, som er bedst kendt for deres søfart. De har den højeste mængde sydøstasiatiske forfædre i dag, hvilket understreger deres forfædres rødder i det sydlige Kinas kystområder.

Andre nye genetiske mønstre viser forbindelser mellem tibetanere og gamle individer fra Mongoliet og det nordlige Kina, hvilket rejser spørgsmål om befolkningen af den tibetanske højslette.

Ancient DNA afslører hurtige skift i forfædre i løbet af de sidste 10.000 år i hele Asien, sandsynligvis som følge af migration og kulturel udveksling. Indtil der er fundet mere gammelt menneskeligt DNA, kan forskerne kun spekulere i, hvem der genetisk set boede i Østasien før dette.