jeudi 21 mai 2020

Histoire génomique de la région du lac Baïkal en Sibérie

La région du lac Baïkal en Sibérie est peuplée par l'homme moderne depuis le Paléolithique Supérieur et possède un riche patrimoine archéologique. Les études génétiques dans la région publiées ces dernières années montrent plusieurs mouvements démographiques et mélanges génétiques. L'ancien garçon de Mal'ta vieux de 24.000 ans possède une ascendance Ancient North Eurasian (ANE) largement diffusée en Sibérie à cette époque. Cette ascendance a contribué à la formation génétique des populations Eurasiennes et Amérindiennes. Cette ascendance a été remplacée dans la région du lac Baïkal au début du Néolithique par une ascendance d'Asie du nord-est (NEA), avec une légère résurgence de l'ascendance ANE au début de l'Âge du Bronze d'après une étude de Damgaard. D'autre part la Sibérie a été proposée comme la source de multiples vagues de migration vers l'Amérique dont la première a été initiée par une population fondatrice qui s'est formée il y a 25.000 à 20.000 ans. Cette dernière est représentée par l'ancien individu d'Alaska USR1 vieux de 11.500 ans. De plus l'ancien individu de Kolyma en Sibérie du nord-est et daté de 9800 ans est également un représentant de cette population fondatrice. Enfin le Paléo-eskimo de Saqqaq au Groenland, vieux de 4000 ans est supposé également être venu de Sibérie. Si toutes ces vagues de migrations sont liées à la Sibérie, leur origine reste mal comprise. De plus l'impact de la transformation génomique de l'Eurasie au début de l'Âge du Bronze dans la région du lac Baïkal reste également peu clair.

He Yu et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: Paleolithic to Bronze Age Siberians Reveal Connections with First Americans and across Eurasia. Ils ont séquencé le génome de 19 squelettes issus de dix sites archéologiques de la région du lac Baïkal datés entre le Paléolithique Supérieur et le début de l'Âge du Bronze:

2020_Yu_Figure1A.jpg, mai 2020

Sur ces 19 individus, il y a quatre femmes et 15 hommes. Les auteurs ont réalisé une Analyse en Composantes Principales pour comparer ces génomes avec d'autres anciens génomes préalablement publiés et à celui de populations actuelles. Dans la figure ci-dessous, les échantillons de cette étude sont représentés par des symboles colorés pleins, alors que les populations actuelles sont représentées en gris et les autres anciens échantillons par des symboles colorés vides ou semi-vides:

2020_Yu_Figure1C.jpg, mai 2020

La plupart des anciens individus de la région du lac Baïkal se trouvent sur un gradient reliant les individus ANE (Mal'ta et Afontova-Gora au centre) et les individus NEA (Devil's Gate en bas à droite). De manière intéressante l'unique individu du Paléolithique Supérieur de cette étude (disque orange) se situe à côté de l'ancien individu du Mésolithique de Kolyma de Sibérie du nord-est (cercle orange). Il est donc déplacé légèrement vers les populations Amérindiennes par rapport au gradient mentionné juste avant, le long de la seconde composante. Les quatre individus du début du Néolithique (carrés rouges) se regroupent avec les autres individus de cette période de la mème région. Les individus du début de l'Âge du Bronze se séparent en quatre groupes: la majorité se regroupent avec les autres individus de cette période de la même région, déplacés légèrement vers les individus ANE par rapport aux individus du début du Néolithique, deux individus (GLZ001 et GLZ002) sont à l'inverse déplacés vers les individus NEA de Devil's Gate, un individu du site de Kachug (KPT005) est déplacé fortement dans la direction des anciens individus de la culture de Afanasievo (losanges verts vides) le long de la première composante. Enfin un individu du site de Bazaikha (carré bleu) situé à l'ouest de la région du lac Baïkal se retrouve proche des anciens individus de la culture Okunevo.

Les auteurs ont également fait une analyse avec le logiciel ADMIXTURE. Dans la figure ci-dessous les individus de la région du lac Baïkal comportent trois ascendances principales: ANE (en bleu foncé), NEA (en rouge) et Sibérie centrale représentée par les populations actuelles Nganassanes (en violet):

2020_Yu_Figure1D.jpg, mai 2020

Le passage du début du Néolithique au début de l'Âge du Bronze s'accompagne d'une augmentation des ascendances ANE et Sibérie centrale, alors que les deux individus GLZ001 et GLZ002 ont à l'inverse plus d'ascendance NEA. L'individu BZK002 a un profil similaire à celui des individus de la culture Okunevo avec plus d'ascendance ANE. Enfin l'individu KPT005 possède un forte proportion d'ascendance occidentale (bleu clair des chasseurs-cueilleurs de l'ouest et bleu foncé).

La statistique f3 confirme que l'individu du Paléolithique Supérieur: UKY, comme le Mésolithique de Kolyma en Sibérie du nord-est ont une forte affinité génétique avec les populations de Béringie et Amérindiennes. De plus la statistique f4 montre que l'individu de Kolyma est plus proche des Amérindiens que UKY, et que le Béringien USR1 est plus proche des Amérindiens que Kolyma et UKY. UKY et Kolyma possèdent tous les deux la même proportion d'ascendance ANE: 30%. Ils peuvent être modélisés comme issus d'un mélange génétique entre une population NEA et une population proche des anciens Amérindiens représentés par les anciens individus USR1, ASO du sud ouest de l'Ontario au Canada, et les anciens individus des îles de Californie (California Channel Islands: ESN ci-dessous):

2020_Yu_Figure2B.jpg, mai 2020

La statistique f3 montre que les populations du début du Néolithique et du début de l'Âge du Bronze de la région du lac Baïkal ont une forte affinité génétique avec les populations actuelles d'Asie du nord-est et de Sibérie. De plus les anciens individus du début de l'Âge du Bronze sont proche génétiquement du Paléo-eskimo Saqqaq. Ils ont plus d'ascendance ANE que les anciens individus du début du Néolithique. En utilisant l'ancien individu d'Afontova-Gora: AG3 comme représentant de l'ascendance ANE et les anciens individus du site de Devil's Gate comme représentants de l'ascendance NEA, les auteurs ont estimé un accroissement de l'ascendance ANE de 14,3% chez les individus du début du Néolithique, à 22,7% chez les individus du début de l'Âge du Bronze. Les auteurs ont estimé la date de mélange génétique entre ANE et NEA dans ces deux populations. Pour les individus du début du Néolithique le mélange a eu lieu 21 générations (environ 600 ans) avant leur existence, alors que pour les individus du début de l'Âge du Bronze il a eu lieu 71 générations (2000 ans) avant eux, soit des événements de mélange génétique qui ont eu lieu entre 8000 et 5500 ans BP. Il est probable que le flux de gènes ait été continu tout le long de cette période.

L'individu KPT005 possède une forte affinité génétique avec les populations occidentales. Il peut être modélisé comme issu d'un mélange génétique entre une populations proche des individus du début de l'Âge du Bronze de la région du lac Baïkal (52 à 58%), et une population des steppes Ponto-Caspiennes (42 à 48%), probablement des individus de la culture Afanasievo:

2020_Yu_Figure4A.jpg, mai 2020

Les individus GLZ001 et GLZ002 possèdent environ seulement 10% d'ascendance ANE. Ces deux individus sont de l'haplogroupe du chromosome Y C2b1 qui était majoritaire dans la population du début du Néolithique de la région du lac Baïkal, alors que les autres individus du début de l'Âge du Bronze dans cette région sont tous de l'haplogroupe Q1a. Ces deux individus sont peut-être issue d'une population qui a conservé son héritage génétique depuis le début du Néolithique ou des migrants d'une région voisine ayant plus d'ascendance NEA. De manière intéressante ces deux individus datés entre 4556 et 4430 ans, montrent la présence de la bactérie de la peste. Cette bactérie est proche de celle identifiée dans un ancien individu du début de l'Âge du Bronze de la région Baltique (Kunila2 daté entre 4520 et 4290 ans) appartenant à la culture de la céramique Cordée. Ce résultat est intrigant car ces deux individus (GLZ001 et GLZ002), n'ont pas d'ascendance des steppes à l'inverse de tous les autres individus de cette période hébergeant la bactérie de la peste. Au contraire ils ont un surplus d'ascendance NEA. La figure ci-dessous montre l'arbre phylogénétique des différents génomes de la bactérie de la peste identifiée dans des individus de l'Âge du Bronze:

2020_Yu_Figure4B.jpg, mai 2020

La culture Okunevo est une culture de l'Âge du Bronze localisée à l'ouest du lac Baïkal. Dans cette étude l'échantillon BZK002 est proche génétiquement des individus de la culture Okunevo. Il peut être modélisé comme issu d'un mélange génétique entre une population de la région du lac Baïkal du début de l'Âge du Bronze et une population ANE ou proche de la culture de Botaï qui sont des populations d'Asie Centrale sans ascendance des steppes. D'autre part BZK002 pourrait être un individu représentant la population qui s'est mélangée avec une population des steppes pour former la population de la culture Okunevo. BZK002 est daté autour de 4700 BP, alors que la culture Okunevo est datée 4500 et 3900 BP:

2020_Yu_Figure5A.jpg, mai 2020

Les dates de mélange génétique sont estimées entre 43 et 23 générations avant l'existence de ces individus, soit entre 6000 et 5000 ans BP pour le mélange entre les populations du Botaï et de la région du lac Baïkal et autour de 17 générations soit entre 5000 et 4500 ans BP pour le mélange avec la population des steppes:

2020_Yu_Figure5B.jpg, mai 2020

samedi 16 mai 2020

Mouvements de populations et mélanges génétiques en Chine après le début du Néolithique

2020_Yang_Figure1A.jpg, mai 2020

L'Asie de l'est héberge un quart de la population mondiale et divers groupes ethniques et linguistiques. Cependant son histoire génétique est actuellement mal comprise. Les populations actuelles de la région montrent un gradient nord-sud et des dérives génétiques importantes. De plus l'ascendance  […]

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mardi 12 mai 2020

ADN mitochondrial d'anciens hommes modernes du Paléolithique Supérieur de Bulgarie

2020_Hublin_FigureE1.jpg, mai 2020

La transition entre le Paléolithique Moyen et le Paléolithique Supérieur en Europe a vu le remplacement et l’absorption partielle de l'homme de Néandertal par l'homme moderne venu d'Afrique. Jusqu'à maintenant, les plus anciennes traces de l'homme moderne en Europe se trouvent au Royaume Uni dans la  […]

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vendredi 8 mai 2020

Histoire génomique des Andes

2020_Nakatsuka_Figure1.jpg, mai 2020

Le peuplement de la région Andine d'Amérique du Sud débute avec l'arrivée des premiers chasseurs-cueilleurs il y a environ 14.500 ans. Dans les régions des Andes Centrales et des Andes du Centre Sud (actuel Pérou, Bolivie et nord du Chili), les premiers habitats côtiers et d'altitude sont suivis par  […]

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lundi 20 avril 2020

La transition génomique Néolithique/Âge du Bronze en Suisse

2020_Furtwangler_Figure1.jpg, avr. 2020

Les études génétiques précédentes ont montré que deux migrations importantes ont eu lieu en Europe Centrale au début et à la fin du Néolithique coïncidant respectivement avec l'arrivée des premiers fermiers en provenance d'Anatolie et des pasteurs des steppes. Archéologiquement, le Néolithique en  […]

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samedi 18 avril 2020

ADN ancien dans la culture cordée de la Pologne du sud-est

2020_Linderholm_FigureSX1.jpg, avr. 2020

La transition démographique autour de 3000 av. JC. en Europe de l'est voit l'apparition de la culture des steppes associée à un flux de gènes venu de l'est. Au sud-est de l'Europe, l'apparition de la culture Yamnaya coïncide avec celle de la culture cordée plus au nord. Les études génétiques  […]

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vendredi 17 avril 2020

ADN mitochondrial ancien dans l'Âge du Bronze en Pologne

2020_Juras_Figure1.jpg, avr. 2020

Ces dernières années, les études de génomique sur des anciens échantillons ont montré que différentes migrations humaines associées à des cultures archéologiques, ont formé la composition génétique des Européens. Ces mouvements ont introduit trois composantes génétiques majeures en Europe:  […]

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dimanche 5 avril 2020

Le protéome dentaire de Homo antecessor

2020_Welker_FigureS1.jpg, avr. 2020

Les relations phylogénétiques entre les hommes du Pléistocène Ancien en Eurasie comme Homo antecessor et les hommes qui sont apparus plus tard durant le Pléistocène Moyen comme Homo sapiens sont largement débattues. Pour ces plus anciens fossiles, les études moléculaires sont entravées par la  […]

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lundi 30 mars 2020

L'histoire génétique des steppes Eurasiennes orientales

2020_Jeong_Figure1.jpg, mar. 2020

Les steppes est Eurasiennes consistent en une grande région de plaines herbeuses, de steppes boisées et de déserts s'étendant sur plus de 2500 km entre les montagnes de l'Altaï et la partie occidentale du nord-est de la Chine. Bien que s'étendant actuellement sur des parties du territoire de Chine  […]

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vendredi 27 mars 2020

La formation génomique de la population d'Asie de l'est

2020_Wang_Figure1.jpg, mar. 2020

L'Asie de l'est est un des plus vieux centres de domestication des plantes et des animaux. Aujourd'hui, elle héberge un cinquième de la population mondiale qui parle des langues variées représentant sept familles linguistiques: Sino-tibétain, Taï-Kadaï, Austronésien, Austro-asiatique, Hmong-mien,  […]

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jeudi 19 mars 2020

ADN mitochondrial ancien sur le plateau Tibétain

2020_Ding_FigureS1.jpg, mar. 2020

Le plateau Tibétain a une altitude moyenne de 4000 mètres. Il couvre la région autonome du Tibet et la province Qinghai de la Chine. L'agriculture arrive dans les régions à haute altitude il y a 3600 ans en provenance de sa frontière nord-est. On ne sait pas si cette arrivée est liée à une diffusion  […]

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dimanche 15 mars 2020

Le génome de bonne qualité d'un Néandertalien de la grotte Chagyrskaya dans l'Altaï

2020_Mafessoni_Figure1.jpg, mar. 2020

Les Néandertaliens et les Dénisoviens sont les populations humaines le plus proche des hommes modernes. L'analyse de leur génome a montré que ces deux populations ont contribué génétiquement aux populations contemporaines d'hommes modernes. Aujourd'hui on possède le génome de bonne qualité de  […]

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samedi 14 mars 2020

Étude génomique de la transition entre le Mésolithique et le Néolithique en Sicile

2020_Loosdrecht_Figure1A.jpg, mar. 2020

L'Italie du sud et la Sicile montrent les premières évidences de moyens de production agricole en Méditerranée Centrale, démarrant dès 6000 av. JC voire un peu avant. Dans la zone méditerranéenne, deux courants Néolithiques se sont développés en parallèle: la culture de la céramique imprimée dans la  […]

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mercredi 11 mars 2020

Chromosomes Y des Dénisoviens et des Néandertaliens

2020_Petr_Figure1A.jpg, mar. 2020

La majorité des découvertes sur les relations entre les hommes modernes et les hommes archaïques est basée sur les autosomes hérités de l'ensemble des ancêtres. Bien que l'ADN mitochondrial et du chromosome Y donne de l'information sur seulement les deux lignées paternelle et maternelle, il  […]

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jeudi 23 janvier 2020

Anciens génomes de chasseurs-cueilleurs du Cameroun

2020_Lipson_Table1.jpg, janv. 2020

Shum Laka est un abri sous roche localisé à l'ouest du Cameroun. C'est un des plus importants sites archéologiques concernant l'histoire de l'Afrique du Centre-Ouest. La plus vieille occupation humaine sur ce site remonte à environ 30.000 ans. Les plus anciens restes humains sont eux datés de 8000  […]

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vendredi 17 janvier 2020

Analyse génétique des lignées paternelles des conquérants Hongrois

2020_Fothi_Figure1.jpg, janv. 2020

D'après la croyance populaire, les anciens Hongrois parlant une langue finno-ougrienne, ont quitté leur territoire originel appelé Magna Hungaria situé à l'ouest des monts Oural pour la Levédia située à côté de l'empire Khazar, puis vers la région de Etelköz situé entre le Don et le Danube. Ils se  […]

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mercredi 18 décembre 2019

ADN ancien à partir d'un chewing-gum datant de la transition Mésolithique/Néolithique au Danemark

2019_Jensen_Figure1a.jpg, déc. 2019

Le brai ou goudron de bouleau est une substance noire ou marron obtenue en chauffant l'écorce de bouleau. Il était largement utilisé comme adhésif dès le Paléolithique moyen. Des petits morceaux de ce matériau sont souvent trouvés sur des sites archéologiques. Quoique leur utilisation est toujours  […]

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jeudi 12 décembre 2019

Relations familiales et organisation sociale dans l'Europe Campaniforme

2019_Sjogren_Figure1.jpg, déc. 2019

Le 3ème millénaire av. JC. était une période de migrations à grande échelle entre les steppes Ponto-Caspiennes et l'Europe, conduisant d'abord à la formation de la culture Cordée, puis à celle de la culture Campaniforme. Karl-Göran Sjögren et ses collègues viennent de publier un papier intitulé:  […]

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lundi 2 décembre 2019

Génomes anciens d'une population de la fin du Néolithique en Allemagne

2019_Immel2_Figure1.jpg, déc. 2019

Le Néolithique Final est caractérisé archéologiquement par une forte diversification régionale. Une des unités occidentales qui émerge au début du Néolithique Final est la culture de Wartberg qui s'étend de 3500 à 2800 av. JC. dans l'ouest de l'Allemagne Centrale. Elle est issue de la culture de  […]

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mercredi 27 novembre 2019

Les haplogroupes du chromosome Y des nomades du Bassin des Carpates des périodes Hun, Avar et Hongroise

2019_Neparaczki_Figure1.jpg, nov. 2019

L'histoire des populations du bassin des Carpates a été profondément déterminée par les invasions de divers groupes nomades venus des steppes Eurasiennes durant le Moyen-Âge. Entre 400 et 453 les Huns ont dominé la région. Des études génétiques récentes relient les Huns aux Xiongnus d'Asie  […]

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