遺伝学は初期アメリカの歴史を書き換えます—そして、おそらく、考古学の分野

ホモ・サピエンスがアフリカから他の世界にどのように広まったかという話は、絡み合った叙事詩であり、誤ったスタートと行き止まりに満ちています。 しかし、アメリカ大陸ほど難しいパズルはどこにもありません。2つの陸地は、2つの巨大な海によって世界の他の地域と分けられています。 ただし、ズームアウトすると、過去11, 000年間だけ隔離が課されていることがわかります。 それ以前は、ベリンギアと呼ばれる狭い陸橋がシベリアとアラスカの間に伸びており、旅行者に凍った高速道路を提供していました。

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• 私たちが考えていたよりも10、000年前に人間が北アメリカに到着したかもしれない

今週、科学者たちは古代の旅行者の1人の遺伝物語に関する爆発的な新しい発見を報告しました。11, 500年前にアラスカに住んでいた地元の先住民によるXach'itee'aanenh T'eede Gaayという名前の幼児の女の子コミュニティは現在、Upward Sun Riverと呼ばれています。 幼児のゲノムは、北米への人間の旅について私たちが知っていることを書き換える力を持っています。そうすることで、考古学の分野を変えつつあるより大きな遺伝子革命を指し示します。

何十年もの間、考古学者は、人間がベリンギアを使用してアジアからアメリカ大陸に入ったと仮定してきました（陸橋の存在を示唆した最初の男は、実際にはFray Jose de Acostaという名前の16世紀スペイン人宣教師でした）。 しかし、人間の占領と西から東への移動を指し示す、シベリアとアラスカでより多くの占領地が発見されたとしても、疑問が残った。 移行は正確にいつ行われ、 どのように行われましたか？ 1つの波で、または多くの？

2017年1月、カナダ歴史博物館の研究者は、ユーコンのブルーフィッシュ洞窟で見つかった馬の顎骨には24, 000年前の人間の痕跡があったと結論付けました。これは、初期アメリカ人が紀元前22, 000年までにここに定住したことを意味します。 それは北アメリカでの人間の占領の日付を10、000年遅らせるでしょう。 しかし、この分野の多くの調査結果と同様に、これらの調査結果は議論の余地があり、考古学コミュニティによって広く受け入れられているわけではありません。

Xach'itee'aanenh T'eede Gaayに関する新しいレポートは、この物語をさらに複雑にします。 彼女は「ちょうど」11, 500歳であるかもしれないが、彼女は人間の移住のタイミングについて議論の余地のない証拠を提供している。

彼女のゲノムには、最近発見された遺伝子がもはや見えないため、究極の運命が謎のままである初期アメリカ人の新たに発見された集団の物語があります。 「この個体は、これまで知られていなかった先住民族の代表であり、先住民族の最も早い既知の集団でもあります」と、進化遺伝学者で新しい研究の著者の一人であるEske Willerslev氏は言います。 「この人口は他のすべての人と関係があるため、人々が北米に来たときなどの基本的な質問に対処できます。」

両方とも赤い黄土色の儀式用の墓にさらに若い幼児の隣に埋められた上向きのサンリバーの少女は、研究者が古代ベリンジアンと呼んでいるもののメンバーです。 彼女のゲノムを配列決定する前に、科学者たちは、大陸に入った後しばらくして分裂した北アメリカ先住民と南アメリカ先住民の2つの主要な先住民族を特定しました。 この幼児は、これら2つのグループのいずれにも属していません。 つまり、途中のどこかで、このユニークな古代ベリンギアングループを作成するために、別の分割が行われたに違いないということです。

人口統計学的モデリングを使用して、研究者たちは、36, 000年ほど前に、東アジアの先住民から祖先の人口が分裂し始めたと結論付けました。 25, 000年前までに、彼らは完全に分裂していました。 20, 000年前までに、別の分岐が発生しました。今回は、古代ベリンギアン人と他のネイティブアメリカンとの間で起こりました。 そして、次の3, 000〜6, 000年以内に、アメリカ先住民はさらに北部と南部のグループに分かれました。

これはすべて、1人の長命の子供の古代のDNAからのものです。

「現在、ネイティブアメリカンの形成にこれらの限界があります」と、GeoGenetics Centerの論文の著者であり遺伝学者でもあるVictor Moreno Mayar氏は言います。 「私たちは、最小の移動を必要とするこのパターンの説明は、ネイティブアメリカンが2万年前にベリンギアのどこかにいたということだと思います。 アラスカで最も支持されている考古学的遺跡はわずか15, 000年前なので、私たちは日付をさかのぼっており、このため物議を醸すでしょう。」

著者は、研究に入る論争の可能性をよく知っていた。 そのために、彼らは古代ベリンギアンがどのようになったかを説明するために2つの異なるモデルを含めました。 あるバージョンでは、ベリンジアンは他のネイティブアメリカンから分裂し、陸橋を渡って北米に渡りました。 2番目のグループでは、グループは1つのグループとしてベリンギアを旅し、その後は分裂しました。 著者の一人である考古学者のベン・ポッターは前者を支持しています。

「私たちが持っている考古学的証拠の大半と一致するので、私は考古学的な側面でそれを支持する傾向があります」と、2006年以来Upward Sun Riverサイトで働き、2013年に子供を発見したポッターは言います。 [ベリンギアと北米]にサイトが不足しているだけでなく、北東アジアからアルダン地域、北東シベリア、そして最終的には約14, 500でベリンギアに明確に拡大しているサイトの堅牢なデータセットも存在します。 」

しかし、このような異なる2つの科学的解釈をどのように共存させることができますか？ 人類の歴史の物語との真の闘争へようこそ。誰の事実が最初に来るのか、考古学者の問題、遺伝学者の問題の問題。 ポッターが言うように、遺伝学は個体群とその分裂に関する情報を提供しますが、考古学はこれらの個体群の物理的な位置とそれらが環境とどのように相互作用したかを示します。

今日、科学者たちは、これら2つの情報を常に一致するとは限らない方法で組み込む必要があると感じています。

「ベリンギア東部での人間の活動の最も早い証明された痕跡は約14.1年前のものであり、上向きのサン川のサイトは3, 000年近く若くして新世界の最初の人間の植民地化を代表することを覚えておくべきです、 」とアデルフィ大学の考古学者ブライアンT.ワイガルはメールで語った。 「考古学的データのみに基づいて、更新世後期の人間の変動性は、上向きのサン川の子供の埋葬の時点ですでにかなり多様でした。」

カンザス大学の遺伝学者および考古学者のデニス・オーロークは、数年前に上向きのサン川の幼児のミトコンドリアDNAの配列を調べたが、この研究に関与していなかったが、現在考古学の分野で成長している痛みがあることに同意するそして遺伝学はより複雑になりつつあります。

「これらのさまざまな種類のデータを統合する方法と過去へのアプローチ方法を見つけることは、継続的な課題です」とO'Rourke氏は言います。 「考古学的データと遺伝的データが異なる地理的集団を指している可能性があるという疑問が提起される可能性がありますが、最終的には異なる地理的領域からのより多くの考古学的およびゲノムデータによって解決されると思います。」

このような質問が提起されたのはこれが初めてではありません。 東アジアの歴史家ニコラ・ディ・コスマが高等研究所に書いているように、「特定の人々や社会の行動の想定パターンに従って遺伝子の分布を説明する傾向は、古代のDNA研究では非常に一般的です。 最終的に、これらの仮定は歴史的、人類学的、考古学的なモデルにまで遡りますが、最良ではない場合もあります。

それは、この新しい研究に関する他の問題につながります。それは、単一のサンプルに依存しています。 「複数のゲノムがあれば、この初期のベーリンゲン集団の多様性の程度についてより確実に知ることができました」とO'Rourke氏は言います。

ディ・コスマはさらに鈍い。 「古代のDNA情報の抽出元のサンプルはごくわずかです。数千年にわたるユーラシア大陸全体の人口移動にどの程度関連があるのでしょうか」と彼は書いています。

しかし、古代の遺物は非常にまれであり、発見されたとしても、それらを科学に使用することは倫理的な問題を抱えています。 おそらく最もよく知られているのは、ワシントンで発見された9, 000歳のケネウィックマンです。ケネウィックマンは、科学者と彼を埋めたいと思っていた地元の先住民グループとの合法的な戦いに火をつけました。 Willerslevは最終的にDNAサンプルを使用して、古代の骨格と現代のネイティブアメリカンの遺伝的関連を証明し、ネイティブアメリカンの墓保護および本国送還法に基づいて帰還できるようにしました。

ポッターと他のチームは、上向きのサンリバーの子供たちの分析の失敗を避けるために一生懸命働き、テストを行う前に地元の部族と協力し、興味のある質問に答えようとしました。スミソニアン・ドットコムはタナナチーフス会議、アラスカの42の部族のコンソーシアム。上向きのサンリバーがある地域を含みますが、公開前に応答がありませんでした。

チームの分析はすでに魅力的な洞察を明らかにしました。 たとえば、Upward Sunの調査結果は、「新世界で人間がサーモンを使用した最初の証拠を示しています」とPotterは言います。 「骨を介して開発できる要素の1つは、母の食事と時間の経過に伴う潜在的な変化を確認することです。これにより、人々が冬の間サーモンを貯蔵しているかどうかを理解できます。」

最終的に、この発見と将来の発見からの最も貴重な知識は、遺伝学、人工物、および古環境データの何らかの組み合わせである可能性が高い、とO'Rourkeは言います。 総合すると、科学の融合は、人間が環境と対話し、生き残るための物質文化をどのように作成したかを示すことができます。

「私たちは常に、ある場所で他の場所よりも少し遠くに到達しています」とオロークは言います。 「それが課題です。これらのさまざまな知識の流れを統合する方法です。」

編集者注、2018年1月5日：この記事は更新され、新論文が古代ベリンギアンの起源に関するさまざまなモデルをどのように提示したかを明確にしました。