На Алтае обнаружили ранее неизвестную популяцию среднего голоцена

Палеогенетики прочитали десять древних геномов людей, останки которых нашли в Сибири. Пять человек, живших около 7500–5500 лет назад и похороненных в могильниках недалеко от современного Барнаула, оказались представителями ранее неизвестной популяции. По расчетам ученых, они произошли от смешения древних северных евразийцев и палеосибиряков. Кроме того, исследование генома шамана, умершего на Алтае около 6500 лет назад, показало, что среди его предков была вышеупомянутая популяция и группа, генетически близкая к байкальским охотникам-собирателям эпохи раннего неолита. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Северная Азия уже не первый год привлекает внимание палеогенетиков. Благодаря их сотрудничеству с археологами и палеоантропологами удалось открыть ранее неизвестную популяцию древних людей — денисовцев, подтвердить присутствие на Алтае неандертальцев и даже установить их родственные связи (подробнее об этом в материале «Из клана Окладникова»). Кроме того, из Сибири происходит один из древнейших (или древнейший) геном человека современного анатомического типа, жившего около 45 тысяч лет назад.

Однако применительно к эпохам верхнего палеолита, мезолита и неолита для столь обширного региона в настоящее время прочитано достаточно ограниченное количество древних геномов. При изучении происхождения древнего населения Сибири и Дальнего Востока нередко выделяют условные предковые популяции. Одна из них — древние северные евразийцы (Ancient North Eurasian, ANE). Эта популяция генетически связана с жившим около 24 тысяч лет назад индивидом со стоянки Мальта (Иркутская область), а также с человеком со стоянки Афонтова Гора (Красноярск), жившим около 17 тысяч лет назад. Другая условная популяция — это древние северо-восточные азиаты (Ancient Northeast Asian, ANA), связанная с дальневосточными охотниками-собирателями из пещеры Чертовы Ворота, живших около 7,7 тысячи лет назад. Третья условная популяция — палеосибиряки (paleoSiberian), связаны с 14-тысячелетним геномом человека из стоянки Усть-Кяхта-3 (Бурятия) и 9-тысячелетним геномом индивида Колыма из местонахождения Дуванный Яр (низовья Колымы).

Восполнить некоторые пробелы в генетической истории Северной Азии взялись Козимо Пост (Cosimo Posth) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и его коллеги из Германии, Израиль, Китая, Кореи и России. Для этого они прочитали полные геномы десяти людей: трех — с Камчатки (возраст около 500 радиоуглеродных лет — в остальных случаях возраст калиброванный), одного индивида из дальневосточной пещеры Летучая Мышь, жившего около 7000 лет назад. Останки еще шести человек нашли на Алтае: пять человек из могильников Фирсово-XI, Новоалтайск-Развилка и Тузовские Бугры-I (Барнаульское Приобье, возраст от 5500 до 7500 лет) и один человек из пещеры Нижнетыткескенская-I (среднее течение Катуни). Последнего индивида, жившего около 6500 лет назад, выделяет богатый сопроводительный инвентарь и убранство костюма, которые, возможно, указывают на его шаманский статус.

Анализ главных компонент показал, что пять индивидов из-под Барнаула на графике, где слева — восточноевропейские охотники-собиратели (EHG), а справа — древние северо-восточные азиаты, находятся в отдалении от обеих популяций. Рядом с ними кластеризуется один молодой индивид, проживавший в верхнем течении реки Енисей около 4700 лет назад. На этом же графике ранненеолитические охотники-собиратели из Байкальского региона и индивид из пещеры Нижнетыткескенская-I оказались смещены в сторону восточного кластера.

С помощью f3-статистики ученые выяснили, что пять алтайских охотников-собирателей (и индивид с Енисея) демонстрируют большое количество предков, связанных с древними северными евразийцами. Среди более поздних популяций этим они близки с неолитическими охотниками-собирателями из Западной Сибири (около 8000–6000 лет назад), носителями ботайской культуры из Казахстана (около 5500–5300 лет назад), а также популяцией бронзового века из Таримского бассейна (около 4000 лет назад). Исследователям удалось смоделировать происхождение алтайской популяции из двух компонент: древние северные евразийцы и палеосибиряки, к которым, помимо упомянутых, близки 6000-летний геном из Якутии, а также два североамериканских генома людей, живших 13 и 8 тысяч лет назад (Anzick-1 и Kennewick).

Затем исследователи уточнили, что носители ботайской культуры и западносибирские неолитические охотники-собиратели лучше подходят на роль предков, происходящих от древних северных евразийцев, нежели позднепалеолитический индивид Афонтова Гора-3. Ученые предложили следующую модель для алтайских охотников-собирателей и индивида с Енисея: компонента, связанная с Усть-Кяхта-3, (53,7–66,3 процента) и западносибирские охотники-собиратели эпохи неолита (33,7–46,3 процента).

При этом среди алтайских охотников-собирателей также обнаружились различия в количестве предков, связанных с палеосибирским населением. Так, более древние индивиды Altai_7500BP (могильник Фирсово-XI) оказались несколько ближе к популяции, связанной с североамериканским индивидом Anzick-1, по сравнению с Altai_6500BP (могильник Новоалтайск-Развязка). А индивиды Altai_5500BP (могильник Тузовские Бугры-I) демонстрируют дополнительную близость к популяции индивида Kennewick, нежели Altai6500_BP. По данным исследователей, эти различия объясняются разным количеством предков, связанных с палеосибирской популяцией, которая находится в отдаленном генетическом родстве с коренными американцами. По оценкам палеогенетиков, смешение между группой связанной с палеосибиряками и древними северными евразийцами, судя по геномам алтайских индивидов, произошло между 11000 и 7400 лет назад.

Затем ученые решили проверить, могла ли эта ранее неизвестная популяция быть предковой для других групп. Оказалось, что алтайская популяция могла быть одной из предковых для байкальских охотников-собирателей раннего неолита и раннего бронзового века. На их долю может приходиться около 20 процентов генофонда, когда в модели в качестве второго источника используются индивиды из пещеры Чертовы Ворота (древние северо-восточные азиаты). Эта модель хорошо согласуется с расчетами времени смешения двух предковых групп для древних жителей Байкальского региона.

Новые данные об алтайской популяции проливают свет и на происхождение других более поздних групп. Так, в прошлых исследованиях отмечалось, что в популяции окуневской культуры раннего бронзового века распространена Y-хромосомная гаплогруппа Q, что характерно и для алтайской популяции. Ученые смоделировали происхождение окуневцев из трех источников, среди которых алтайский оказался основным (56,4 ± 6 процентов). Два других связаны с носителями афанасьевской культуры, а также байкальскими охотниками-собирателями. По их расчетам, популяция алтайских охотников-собирателей смешалась с байкальской около 6000 ± 700 лет назад. После чего эта группа смешалась с афанасьевцами, населявшими Минусинскую котловину в конце IV — первой половине III тысячелетия до нашей эры.

На самом Алтае ранее генофонд популяции Altai_MLBA (средний и поздний бронзовый век) описали как смесь байкальских охотников-собирателей и скотоводов среднего бронзового века, близких к носителям синташтинской археологической культуры. Однако, возможно, что в формировании этого населения участвовали три предковые группы, включая ранее неизвестную. Исследователи также обратили внимание на недавно изученные геномы популяций бронзового века из Джунгарской и Таримской впадин. Так, индивидов ранней бронзы из Джунгарской впадины они смоделировали из двух источников: ранее неизвестная алтайская популяция и афанасьевцы, доля последних при этом варьировалась от 25 до 40 процентов.

Популяцию из Таримского бассейна же они смоделировали из двух почти равных источников, связанных с алтайскими охотниками-собирателями и индивидом Афонтова Гора-3. Ученые отметили, что в геномах алтайской популяции присутствуют многочисленные продолжительные сегменты гомозиготности. Это свидетельствует о небольшом эффективном размере популяции. Однако ранее сообщалось, что популяция из Таримского бассейна прошла через еще большее «бутылочное горлышко» (подробнее об исследовании таримских мумий в материале «Культура фаллосов и вульв»).

Далее исследователи остановились на геноме индивида из алтайской пещеры Нижнетыткескенская-I, который оказался генетически близок к популяциям с высокой долей предков, связанных с древними северо-восточными азиатами. Его происхождение можно смоделировать из уже упомянутой популяции алтайских охотников-собирателей и предковой группой связанной с байкальскими охотниками-собирателями раннего неолита (47,7 ± 5,2 процента) или индивидами из пещеры Чертовы Ворота (37,4 ± 4,3 процента). Ранее предковой компоненты, связанной с древними северо-восточными азиатами, западнее Байкальского региона и Центральной Монголии не находили.

Анализ генома 7000-летнего индивида из пещеры Летучая мышь (Дальний Восток) показал, что он близок к древним северо-восточным азиатам — индивидам из Чертовых Ворот и к носителям бойсманской археологической культуре, существовавшей в южной части современного российского Приморья в эпоху неолита. При этом около 29,7 ± 9,8 процента его генов связаны с населением Японии периода Дзёмон. Похожая пропорция наблюдается и у еще одного носителя бойсманской культуры, что указывает на генетические связи между двумя группами.

Исследование геномов трех индивидов с Камчатки, живших около 500 радиоуглеродных лет назад, показало, что они генетически близки к современным корякам и ительменам, а также к геному индивида с Колымы эпохи мезолита (около 9,8 тысячи лет назад), 4000—летнему носителю культуры саккак из Гренландии.

Кроме того, геномы из Якутии возрастом от 6000 до 2500 лет указывают на серьезные изменения, происходившие в регионе. С течением времени местный генофонд постепенно смещался в сторону современных популяций Северо-Восточной Сибири (эвены и эвенки). Так, между 6000 и 4000 лет назад в местном генофонде почти на 50 процентов увеличилось количество генов, схожих с популяций из пещеры Чертовы Ворота. А между 4000 и 2500 лет назад — с увеличением предковой компоненты, которая сегодня наиболее отчетливо заметна у нганасанов (она же присутствует и у многих носителей языков уральской семьи).

Кроме того, исследователи обнаружили обратный поток генов от коренного населения Америки. По их расчетам, с этой группой связано около 50 процентов родословной в популяциях раннего железного века, проживавших на побережье Берингова моря. Генофонд исследованных трех 500-летних жителей Камчатки ученые смоделировали как смесь населения Северо-Восточной Сибири и коренных американцев. На долю последних, по расчетам ученых, приходится от 6,9 до 10,8 процента. В геномах современных коренных жителей Камчатки и Чукотки доля американских предков оказалась выше.

Ранее на N + 1 рассказывали, что палеогенетики прочитали древнейшие геномы людей из Британии. Они изучили ДНК из останков, найденных в пещерах Гофа и Кендрика, и выяснили, что в финале палеолита (около 15–13 тысяч лет назад) здесь проживали две популяции охотников-собирателей.