Исследование миграционных процессов в Евразии методами палеогенетики

Исследование миграционных процессов в Евразии методами палеогенетики

Автор: Пилипенко А.С., Трапезов Р.О., Черданцев С.В.

Журнал: Археология, этнография и антропология Евразии @journal-aeae-ru

Рубрика: Антропология и палеогенетика

Статья в выпуске: 2 т.50, 2022 года.

Бесплатный доступ

Миграционные процессы играли ключевую роль в формировании культурного и генетического ландшафта Евразии. Значительный прогресс, достигнутый в области изучения миграций в последние годы, связан с развитием методов исследования древней ДНК. Они позволяют выйти на принципиально новый уровень понимания популяционно-генетических аспектов древних миграционных процессов, существенно дополняя возможности физической палеоантропологии и генетики современных популяций, но не заменяя собой эти направления. Актуальной остается проблема корректного сопоставления процессов, сопровождавших миграции на уровне генетического состава населения и его материальной культуры. В статье освещается современный уровень методов исследования структуры древней ДНК: от классического анализа отдельных генетических маркеров до полногеномного с помощью высокопроизводительного секвенирования. Рассматриваются подходы к изучению древних миграций, объективной реконструкции генетического состава населения и его динамики во времени и пространстве. Особое внимание уделено проблеме репрезентативности популяционных выборок при исследовании миграционных процессов методами палеогенетики, возможным стратегиям выбора материала, наиболее адекватного поставленным задачам. Дано обоснование наибольшей эффективности диахронного подхода при реконструкции генетической истории популяций. Обсуждаются возможные перспективы развития направления, включая переход к более детализированным локально-территориальным реконструкциям миграционных процессов.

Еще

Палеогенетика, миграции, митохондриальная днк, y-хромосома, ядерный геном

Короткий адрес: https://sciup.org/145146529

IDR: 145146529   |   DOI: 10.17746/1563-0102.2022.50.2.140-149

Список литературы Исследование миграционных процессов в Евразии методами палеогенетики

  • Allentoft M.E., Sikora M., Sjogren K.G., Rasmussen S., Rasmussen M., Stenderup J., Damgaard P.B., Schroeder H., Ahlstrom T., Vinner L., Malaspinas A.S., Margaryan A., Higham T., Chivall D., Lynnerup N., Harvig L., Baron J., Della Casa P., Dąbrowski P., Duffy P.R., Ebel A.V., Epimakhov A., Frei K., Furmanek M., Gralak T., Gromov A., Gronkiewicz S., Grupe G., Hajdu T., Jarysz R., Khartanovich V., Khokhlov A., Kiss V., Kolar J., Kriiska A., Lasak I., Longhi C., McGlynn G., Merkevicius A., Merkyte I., Metspalu M., Mkrtchyan R., Moiseyev V., Paja L., Palfi G., Pokutta D., Pospieszny L., Price T.D., Saag L., Sablin M., Shishlina N., Smrcka V., Soenov V.I., Szeverenyi V., Toth G., Trifanova S.V., Varul L., Vicze M., Yepiskoposyan L., Zhitenev V., Orlando L., Sicheritz-Ponten T., Brunak S., Nielsen R., Kristiansen K., Willerslev E. Population genomics of Bronze Age Eurasia // Nature. – 2015. – Vol. 522. – P. 167–172.
  • Aneli S., Caldon M., Saupe T., Montinaro F., Pagani L. Through 40,000 years of human presence in Southern Europe: the Italian case study // Hum. Genet. – 2021. – Vol. 140, iss. 10. – P. 1417–1431. – doi:10.1007/s00439-021-02328-6.
  • Batini C., Jobling M.A. Detecting past male-mediated expansions using the Y chromosome // Hum. Genet. – 2017. – Vol. 136, iss. 5. – P. 547–557. – doi:10.1007/s00439-017-1781-z.
  • Brandt G., Haak W., Adler C.J., Roth C., Szécsényi-Nagy A., Karimnia S., Möller-Rieker S., Meller H., Ganslmeier R., Friederich S., Dresely V., Nicklisch N., Pickrell J.K., Sirocko F., Reich D., Cooper A., Alt K.W.; Genographic Consortium. Ancient DNA reveals key stages in the formation of central European mitochondrial genetic diversity // Science. – 2013. – Vol. 342, iss. 6155. – P. 257–261. – doi:10.1126/science.1241844.
  • Burton M.L., Moore C.C., Whiting W.M., Romney A.K. Regions based on social structure // Curr. Anthropol. – 1996. – Vol. 37. – P. 87–123.
  • Cann R.L., Stoneking M., Wilson A.C. Mitochondrial DNA and human evolution // Nature. – 1987. – Vol. 325, iss. 6099. – P. 31–36. – doi:10.1038/325031a0.
  • Haak W., Balanovsky O., Sanchez J.J., Koshel S., Zaporozhchenko V., Adler C.J., Der Sarkissian C.S., Brandt G., Schwarz C., Nicklisch N., Dresely V., Fritsch B., Balanovska E., Villems R., Meller H., Alt K.W., Cooper A.; Members of the Genographic Consortium. Ancient DNA from European early neolithic farmers reveals their near eastern affi nities // PLoS Biol. – 2010. – Vol. 8, iss. 11. – P. 1–16. – doi:10.1371/journal.pbio.1000536.
  • Haak W., Lazaridis I., Patterson N., Rohland N., Mallick S., Llamas B., Brandt G., Nordenfelt S., Harney E., Stewardson K., Fu Q., Mittnik A., Bánffy E., Economou C., Francken M., Friederich S., Pena R.G., Hallgren F., Khartanovich V., Khokhlov A., Kunst M., Kuznetsov P., Meller H., Mochalov O., Moiseyev V., Nicklisch N., Pichler S.L., Risch R., Rojo Guerra M.A., Roth C., Szécsényi-Nagy A., Wahl J., Meyer M., Krause J., Brown D., Anthony D., Cooper A., Alt K.W., Reich D. Massive migration from the steppe was a source for Indo-European languages in Europe // Nature. – 2015. – Vol. 522. – P. 207–211.
  • Jobling M.A., Tyler-Smith C. The human Y chromosome: an evolutionary marker comes of age // Nat. Rev. Genet. – 2003. – Vol. 4, iss. 8. – P. 598–612.
  • Jobling M.A., Tyler-Smith C. Human Y-chromosome variation in the genome-sequencing era // Nat. Rev. Genet. – 2017. – Vol. 18, iss. 8. – P. 485–497.
  • Karafet T.M., Mendez F.L., Meilerman M.B., Underhill P.A., Zegura S.L., Hammer M.F. New binary polymorphisms reshape and increase resolution of the human Y chromosomal haplogroup tree // Genome Res. – 2008. – Vol. 18, iss. 5. – P. 830–838.
  • Kayser M. Forensic use of Y-chromosome DNA: a general overview // Hum. Genet. – 2017. – Vol. 136, iss. 5. – P. 621–635.
  • Kivisild T. The study of human Y chromosome variation through ancient DNA // Hum. Genet. – 2017. – Vol. 136, iss. 5. – P. 529–546.
  • Krause J., Fu Q., Good J.M., Viola B., Shunkov M.V., Derevianko A.P., Pääbo S. The complete mitochondrial DNA genome of an unknown hominin from southern Siberia // Nature. – 2010. – Vol. 464, iss. 7290. – P. 894–897.
  • Krause J., Pääbo S. Genetic time travel // Genetics. – 2016. – Vol. 203. – P. 9–12.
  • Krzewińska M., Kılınç G.M., Juras A., Koptekin D., Chyleński M., Nikitin A.G., Shcherbakov N., Shuteleva I., Leonova T., Kraeva L., Sungatov F.A., Sultanova A.N., Potekhina I., Łukasik S., Krenz-Niedbała M., Dalén L., Sinika V., Jakobsson M., Storå J., Götherström A. Ancient genomes suggest the eastern Pontic-Caspian steppe as the source of western Iron Age nomads // Sci. Adv. – 2018. – Vol. 4, iss. 10. – P. 1–12. – doi:10.1126/sciadv.aat4457.
  • Lazaridis I. The evolutionary history of human populations of Europe // Curr. Opin. Genet. Dev. – 2018. – Vol. 53. – P. 21–27.
  • Liu Y., Mao X., Krause J., Fu Q. Insights into human history from the fi rst decade of ancient human genomics // Science. – 2021. – Vol. 373. – P. 1479–1484.
  • Loog L., Lahr M.M., Kovacevic M., Manica A., Eriksson A., Thomas M.G. Estimating mobility using sparse data: Application to human genetic variation // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2017. – Vol. 114, iss. 46. – P. 12213–12218.
  • Meiggs D.C., Freiwald C. Human migration: bioarchaeological approaches // Encyclopedia of Global Archaeology / ed. C. Smith. – N. Y.: Springer, 2018. – P. 3538–3545. – URL: https://doi.org/10.1007/978-1-4419-0465-2_1814
  • Molodin V.I., Pilipenko A.S., Romaschenko A.G., Zhuravlev A.A., Trapezov R.O., Chikisheva T.A., Pozdnyakov D.V. Human migrations in the southern region of the West Siberian Plain during the Bronze Age: Archaeological, palaeogenetic and anthropological data // Population Dynamics in Prehistory and Early History: New Approaches Using Stable Isotopes and Genetics / eds. E. Kaiser, J. Burger, W. Schier. – B.: De Gruyter, 2012. – P. 95–113.
  • Orlando L., Allaby R., Skoglund P., Sarkissian C., Stockhammer P.W., Avila-Arcos M.C., Fu Q., Krause J., Willerslev E., Stone A.C., Warriner C. Ancient DNA analysis // Nat. Rev. Methods Primers. – 2021. – Vol. 1. – Art. N 15. – URL: https://doi.org/10.1038/s43586-021-00016-3
  • Oven M., van, Kayser M. Updated comprehensive phylogenetic tree of global human mitochondrial DNA variation // Hum. Mutat. – 2009. – Vol. 30, iss. 2. – P. 386–394.
  • Pääbo S. The diverse origins of the human gene pool // Nat. Rev. Genet. – 2015. – Vol. 16. – P. 313–314.
  • Pääbo S., Poinar H., Serre D., Jaenicke-Despres V., Hebler J., Rohland N., Kuch M., Krause J., Vigilant L., Hofreiter M. Genetic analyses from ancient DNA // Annu. Rev. Genet. – 2004. – Vol. 38. – P. 645–679.
  • Patterson N., Moorjani P., Luo Y., Mallick S., Rohland N., Zhan Y., Genschoreck T., Webster T., Reich D. Ancient admixture in human history // Genetics. – 2012. – Vol. 192, iss. 3. – P. 1065–1093. – doi:10.1534/genetics.112.145037.
  • Pinhasi R., Thomas M.G., Hofreiter M., Currat M., Burger J. The genetic history of Europeans // Trends Genet. – 2012. – Vol. 28, iss. 10. – P. 496–505. – doi:10.1016/j.tig.2012.06.006.
  • Poznik G.D., Xue Y., Mendez F.L., Willems T.F., Massaia A., Wilson Sayres M.A., Ayub Q., McCarthy S.A., Narechania A., Kashin S., Chen Y., Banerjee R., Rodriguez-Flores J.L., Cerezo M., Shao H., Gymrek M., Malhotra A., Louzada S., Desalle R., Ritchie G.R., Cerveira E., Fitzgerald T.W., Garrison E., Marcketta A., Mittelman D., Romanovitch M., Zhang C., Zheng-Bradley X., Abecasis G.R., McCarroll S.A., Flicek P., Underhill P.A., Coin L., Zerbino D.R., Yang F., Lee C., Clarke L., Auton A., Erlich Y., Handsaker R.E.; 1000 Genomes Project Consortium, Bustamante C.D., Tyler-Smith C. Punctuated bursts in human male demography inferred from 1,244 worldwide Y-chromosome sequences // Nat. Genet. – 2016. – Vol. 48, iss. 6. – P. 593–599. – doi:10.1038/ng.3559.
  • Pult I., Sajantila A., Simanainen J., Georgiev O., Schaffner W., Pääbo S. Mitochondrial DNA sequences from Switzerland reveal striking homogeneity of European populations // Biol. Chem. Hoppe Seyler. – 1994. – Vol. 375, iss. 12. – P. 837–840.
  • Reich D., Green R.E., Kircher M., Krause J., Patterson N., Durand E.Y., Viola B., Briggs A.W., Stenzel U., Johnson P.L., Maricic T., Good J.M., Marques-Bonet T., Alkan C., Fu Q., Mallick S., Li H., Meyer M., Eichler E.E., Stoneking M., Richards M., Talamo S., Shunkov M.V., Derevianko A.P., Hublin J.J., Kelso J., Slatkin M., Pääbo S. Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia // Nature. – 2010. – Vol. 468, iss. 7327. – P. 1053–1060.
  • Serre D., Langaney A., Chech M., Teschler-Nicola M., Paunovic M., Mennecier P., Hofreiter M., Possnert G., Pääbo S. No evidence of Neandertal mtDNA contribution to early modern humans // PLoS Biol. – 2004. – Vol. 2, iss. 3. – P. 313–317. – URL: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0020057
  • Sousa V., Hey J. Understanding the origin of species with genome-scale data: modelling gene fl ow // Nat. Rev. Genet. – 2013. – Vol. 14, iss 6. – P. 404–414.
  • Stoneking M., Krause J. Learning about human population history from ancient and modern genomes // Nat. Rev. Genet. – 2011. – Vol. 12. – P. 603–614.
  • Torroni A., Achilli A., Macaulay V., Richards M., Bandelt H.J. Harvesting the fruit of the human mtDNA tree // Trends Genet. – 2006. – Vol. 22. – P. 339–345.
  • Underhill P.A., Kivisild T. Use of Y chromosome and mitochondrial DNA population structure in tracing human migrations // Annu. Rev. Genet. – 2007. – Vol. 41. – P. 539–564.
  • Unterländer M., Palstra F., Lazaridis I., Pilipenko A., Hofmanová Z., Groß M., Sell C., Blöcher J., Kirsanow K., Rohland N., Rieger B., Kaiser E., Schier W., Pozdniakov D., Khokhlov A., Georges M., Wilde S., Powell A., Heyer E., Currat M., Reich D., Samashev Z., Parzinger H., Molodin V.I., Burger J. Ancestry and demography and descendants of Iron Age nomads of the Eurasian Steppe // Nat. Commun. – 2017. – Vol. 8. – Art. N 14615. – URL: https://doi.org/10.1038/neomms14615.
  • Veeramah K.R., Hammer M.F. The impact of wholegenome sequencing on the reconstruction of human population history // Nat. Rev. Genet. – 2014. – Vol. 15, iss. 3. – P. 149–162.
  • Vernot B., Pääbo S. The predecessors within // Cell. – 2018. – Vol. 173. – P. 6–7.
  • Vernot B., Zavala E.I., Gómez-Olivencia A., Jacobs Z., Slon V., Mafessoni F., Romagné F., Pearson A., Petr M., Sala N., Pablos A., Aranburu A., de Castro J.M.B., Carbonell E., Li B., Krajcarz M.T., Krivoshapkin A.I., Kolobova K.A., Kozlikin M.B., Shunkov M.V., Derevianko A.P., Viola B., Grote S., Essel E., Herráez D.L., Nagel S., Nickel B., Richter J., Schmidt A., Peter B., Kelso J., Roberts R.G., Arsuaga J.L., Meyer M. Unearthing Neanderthal population history using nuclear and mitochondrial DNA from cave sediments // Science. – 2021. – Vol. 372, iss. 6542. – Art. N 590. – URL: https://doi.org/10.1126/science.abf1667
  • Wang T., Wang W., Xie G., Li Z., Fan X., Yang Q., Wu X., Cao P., Liu Y., Yang R., Liu F., Dai Q., Feng X., Wu X., Qin L., Li F., Ping W., Zhang L., Zhang M., Liu Y., Chen X., Zhang D., Zhou Z., Wu Y., Shafi ey H., Gao X., Curnoe D., Mao X., Bennett E.A., Ji X., Yang M.A., Fu Q. Human population history at the crossroads of East and Southeast Asia since 11,000 years ago // Cell. – 2021. – Vol. 184, iss. 14. – P. 3829–3841.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp