古代のDNAは科学者が古代のアフリカ人がどのように動いて混ざったかを明らかにするのに役立ちます| 科学| スミソニアン - 記事、科学、人間の行動

人類の発祥の地であるアフリカでは、古代人が大陸中を移動し、混ざり合っていました。しかし、これまで、遺伝学を使用してこれらのパターンを追跡することは困難でした。現在、科学者はアフリカで最も古い既知の人間のDNAを分析し、人々がどのように移住したかを明らかにし、この地域の移住と交配のパターンを調べるための新しい分野を開きました。

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アフリカは、人間が最初に生まれた大陸かもしれませんが、ヨーロッパと比較して、そこから古代DNAは比較的わずかしか配列されていません。エモリー大学の考古学者であり、古代アフリカに焦点を当てているジェシカ・トンプソンは、これは試みが不足しているためではなく、大陸間の環境の違いによるものです。

DNAは回復力のある分子であり、適切な条件下で数十万年生き残ります。しかし、それは非常に壊れやすく、熱や湿気の存在下で劣化する可能性があります。これらは両方ともアフリカの多くで豊富に見られるため、使用可能なDNAを抽出してシーケンスすることははるかに困難です。

対照的に、科学者はヨーロッパのネアンデルタール人からのDNAを配列決定しました。これは、一般的に涼しく乾燥しているため、DNAの保存に適した気候のおかげで、40万年以上前に遡ります。

「アフリカニストにとって、それはイライラします。なぜなら、古代ヨーロッパの先史時代を研究している人々が持っているのと同じ種類のデータにアクセスできないからです」とトンプソンは言います。それについてjeしています。」

2015年の人類学会議で、トンプソンはアフリカの古代DNAデータのこの不足に再び直面しました。研究者がどこを見ればよいかがわかっていれば、DNAをより良く保存する条件のある場所が大陸のどこかにあるかもしれないということが彼女に気づきました。「アフリカをこの均質で濡れた暑い場所と考えるのはばかげていた」と彼女は言う。

南東部のマラウイでのトンプソンの野外調査で、彼女は、20世紀半ばにスケルトンが見つかった、かなり寒い、比較的標高の高い場所を訪れたことを思い出しました。これらのスケルトンを追跡するトンプソンの努力は、科学の進歩を利用して古代アフリカのDNAの空白を埋めるための人類学者や他の研究者によるすでに初期の努力と彼女を接触させました。

「私たちは皆、ちょっと待って、世界の他の地域と同じ品質のデータをアフリカから取得できる技術にアクセスできる日が来ることを望んでいます」とトンプソンは言います。その日がついに到着したかもしれません。

エモリー大学人類学者ジェシカ・トンプソン、マラウィのムワナンバヴィと呼ばれる場所でロックアートの隣に。（スザンヌクニッツ）

トンプソンは別のラボで2つの古代の人間のサンプルを見つけましたが、それらを分析すると一貫性のない結果が生成されました。そこで彼女は、より多くの手がかりを探すために掘り出されたマラウイのサイトに戻ることにしました。彼女はさらに8, 000年前までさかのぼるDNAを含む3組の人間の遺体を発見しました。彼女はマラウイの科学アーカイブから他のサンプルを収集しました。

他の研究者はまた、南部からのさらに8つの古代試料を調べました。これは、今日Cell誌に発表された研究にトンプソンのグループが含めたものです。時間はサンプルを劣化させた、と研究を主導したハーバード大学医学部の遺伝学者ポンタス・スコグランドは言う。しかし、持続性と進歩した遺伝子技術により、研究者は各サンプルから少なくとも30, 000のDNA塩基対を取得することができました。「強力な統計分析を行うには十分すぎる」とSkoglund氏は言います。

チームは、これらの古代の配列をアフリカおよび世界中の数百の現代ゲノムと比較して、現代の人間の祖先を特定し、誰が移動したか、誰が移動しなかったかを確認しました。「最も明白なことは、狩猟採集民のこの景観が今や根本的に変わったということです」と、スコグランドは言います。

農業と家畜が広く使用される前、人間は狩猟と採集を通じて生き延びました。いくつかの人々のグループによる農業の採用は、古代史を通じて人間の間で大きな移動を引き起こしたことが知られていますが、この研究は、これが南アフリカの人間の分布をどれほど混乱させたかの規模を明らかにしました。

マラウイ原産の現代人は、数千年前に自国に住んでいた古代の人間とはまったく無関係であるように見えます。これは、トンプソンや他の人が予想していたよりもはるかに劇的な移住を反映しています。他のサンプルでは、過去数千年の間にアフリカ内でどれだけの動きが起こっているかを確認し、大陸の北から南に広がる子孫を持つことがわかったタンザニアの遊牧民を含んでいた。

トンプソンによると、これらの動きは、アフリカの現代人の血統が以前考えられていたよりもはるかに混ざったように見えることを意味します。「これは、これまでに記録された最も完全な人口代替の1つであると思われます」と彼女は言います。

「人間の遺伝史は複雑でした。そこでの歴史を理解するには、アフリカの古代DNA研究が必要であり、待ち望まれています」と、ウェルカムトラストサンガーインスティテュートの遺伝学者Chris Tyler-Smith氏はメールで述べました。「これは古代アフリカのDNAの最初の実質的な研究です。」

研究に関与していなかったタイラー・スミスは、狩猟採集民の集団が農業集団に置き換えられたという事実など、いくつかの結論が期待されていると述べた。しかし、現代の西アフリカ人の祖先の木がどのように分岐したかなど、他の洞察は彼を驚かせました。

彼によると、このシーケンシングが完了すると、より多くのより良いシーケンシングへの道が開かれ、先祖についての質問が増えます。

シェフィールド大学の遺伝学者、エラン・エルハイクも同意見だ。「この研究は、これまでほとんど未踏のままであった世界で最も遺伝的に多様な地域の過去への窓を開きます」と彼はメールで書いた。彼が言うには、アフリカで古代の人間がどのように定住したかについての多くの仮定と再建は今捨てられなければならないかもしれない。

トンプソンとスコーグルンドにとって、この論文は、古代の人間のDNAがアフリカで解き放つことができる疑問の数を全体的に強調しています。「ヨーロッパの歴史を理解するのに非常に有用だったこの古代のDNAのツールを持って、世界のすべての部分、特にアフリカの先史時代を理解することが重要だと思います」とSkoglund氏は言います。

はるか昔にアフリカの人々がどこでどのように住んでいたかをより明確に描くために、より古いDNAを見つけて配列することを計画しているトンプソンは、近い将来このツールからさらに多くの研究が出てくると期待していると言います。「今、それは広く開かれている戸口になると思う」とトンプソンは言う。