Généalogie génétique

A la faveur du réchauffement climatique, le Néolithique s'est diffusé dans les îles Britanniques à partir du sud en 300 ou 400 ans dès 4050 av. JC. Les nouveaux migrants en provenance du nord de la France ou de Belgique ont apporté le blé, l'orge, les moutons et les bœufs, ainsi que la céramique et les enclos circulaires.

Les Orcades s'étendent au nord de l’Écosse. Elles sont colonisées durant le Néolithique entre 3800 et 2500 av. JC. et deviennent un centre culturel majeur. Les habitations sont d'abord en bois, puis en pierres à partir de 3300 av. JC. Il n'y a quasiment pas de vestiges archéologiques du Campaniforme sur ces îles. Seuls quelques tessons de vases campaniformes ont été découverts. Cependant des cimetières de tumulus apparaissent à la fin du troisième millénaire av. JC. Ces tumulus contiennent plusieurs sépultures ajoutées les unes après les autres comprenant dans la plupart des cas des restes de crémation. Il y a également des tombes plates en cistes.

Le site archéologique de Links of Noltland est situé sur l'île de Westray localisée la plus au nord ouest de l'archipel. Il abrite des habitats et des sépultures datées entre 3300 et 500 av. JC. L'habitat de l'Âge du Bronze est daté entre 2500 et 1200 av. JC. Le cimetière associé à ces habitations est daté entre 2150 et 850 av. JC. et comprend plus de 50 sépultures et plus de 100 squelettes. La crémation et l'inhumation sont pratiquées en même temps dans ce cimetière.

Katharina Dulias et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: Ancient DNA at the edge of the world: Continental immigration and the persistence of Neolithic male lineages in Bronze Age Orkney. Ils ont séquencé le génome de 22 individus issus du site de Links of Noltland, datés entre 1700 et 1400 av. JC., ainsi que trois individus de l'Âge du Fer datés des deux premiers siècles de notre ère et issus du site archéologique de Knowe of Skea situé également sur l'île de Westray, et douze individus situé en Grande-Bretagne entre l’Écosse et le nord de l'Angleterre datés entre le Néolithique et l'époque médiévale. Dans la figure ci-dessous les échantillons du Néolithique sont en bleu, ceux du Campaniforme sont en violet, ceux de l'Âge du Bronze en rouge et ceux de l'Âge du Fer en marron:



Les auteurs ont réalisé une analyse avec le logiciel ADMIXTURE. dans la figure ci-dessous la composante rouge est maximale chez les chasseurs-cueilleurs de l'ouest, la composante verte est maximale chez les anciens fermiers d'Anatolie et la composante bleue est maximale chez les chasseurs-cueilleurs du Caucase:



On remarque que tous les anciens individus de l'Âge du Bronze des Orcades ont un profil génétique similaire à celui de tous les Européens de cette époque avec une forte composante issue des steppes. Ils sont notamment très différents des fermiers du Néolithique des Orcades.

Les auteurs ont ensuite fait une Analyse en Composantes Principales qui confirme les résultats précédents:



Les statistiques D et f3 montrent que la population des Orcades de l'Âge du Bronze a le plus d'affinité génétique avec les Campaniformes de Grande-Bretagne, les individus de l'Âge du Bronze d’Écosse, les individus de l'Âge du Fer des Orcades et ainsi qu'avec quelques populations du continent comme les Campaniformes de France et les individus de l'Âge du Bronze des Pays-Bas. Le logiciel qpAdm montre qu'en moyenne la population de l'Âge du Bronze des Orcades possède 55% d'ascendance des steppes, 33% d'ascendance des anciens fermiers d'Anatolie et 12% d'ascendance des chasseurs-cueilleurs de l'ouest. Elle peut être également modélisée comme issue d'un mélange génétique entre une population Néolithique locale (entre 4 et 7%) et une population Campaniforme d’Écosse (entre 93 et 96%). Ces résultats indiquent donc un remplacement très important dans la population des Orcades à la transition entre le Néolithique et le Campaniforme. Cependant au moment de son arrivée dans les Orcades il semble que cette population Campaniforme ait perdue son affiliation culturelle puisque très peu de vestige archéologique de cette culture ont été découverts sur place.

L'analyse des marqueurs uniparentaux apporte des précisions sur ce processus de remplacement. Les haplogroupes mitochondriaux de la population Néolithique des Orcades suggèrent une influence importante venue de la façade Atlantique et très faible venue de la région Danubienne. A l'inverse les haplogroupes mitochondriaux de la population de l'Âge du Bronze sont très différents avec de nombreux lignages mineurs de l'haplogroupe H comme H39, H58a et deux individus H1n1. Il y a également deux individus J1c, trois T2a, deux T2b, deux U5b2, deux K1a et un K1c. La plupart de ces lignages maternels se retrouvent sur le continent dans les cultures Cordée et Campaniforme. Seul l'haplogroupe U5b2 semble issu des populations Mésolithiques éventuellement de Grande-Bretagne:



Les haplogroupes du chromosome Y des individus de l'Âge du Bronze des Orcades sont tous I2a1b-M423, sauf un individu qui est R1b. Cette prédominance de I2a est surprenante dans une population de l'Âge du Bronze d’Europe car toutes les autres populations de cette époque sont a très large majorité de l'haplogroupe R1b. Ainsi presque tous les hommes du site de Links of Noltland ont un lignage paternel issu du Néolithique. Il est très peu probable que ce lignage ait été apporté dans les Orcades par la population Campaniforme. Notamment la sous-clade I2a1b-M423 n'a jamais été observée dans une population du Campaniforme ou de l'Âge du Bronze en Europe:



De plus parmi 389 anciens génomes d'individus du Néolithique d'Europe, seulement 12% d'entre eux porte le lignage I2a1b-M423 et parmi eux 40% sont des îles Britanniques et notamment des Orcades. En conclusion il est fort probable que la lignée paternelle I2a1b-M423 de l'Âge du Bronze des Orcades soit issue du Néolithique des Orcades: il s'agit donc bien d'un marqueur local issu du Néolithique qui s'est perpétué durant tout l'Âge du Bronze dans les Orcades. A l'inverse, les deux hommes de l'Âge du Fer des Orcades du site de Knowe of Skea sont de l'haplogroupe R1b. En Europe I2a1b-M423 est principalement présent sur la façade Atlantique au Néolithique notamment en Espagne et en France, mais aussi en Allemagne et en Suède. Il est également présent chez des chasseurs-cueilleurs du Mésolithique d'Europe Central et du Nord ainsi qu'en Irlande. Ces résultats suggèrent un lignage paternel présent chez les chasseurs-cueilleurs d’Europe de l'ouest qui a été ensuite assimilé par les populations Néolithique de la région avant de se propager vers la Grande-Bretagne et les Orcades avec l'avancée du Néolithique.

L'analyse des segments d'homozygotie sur la population de Links of Noltland suggère une population de faible nombre (environ 400 personnes) mais néanmoins sans preuve de consanguinité récente. Les recherches de liens familiaux ont mis en évidence seulement un frère et sa sœur. La diversité forte des haplogroupes mitochondriaux et faible du chromosome Y suggère une structure sociale basée sur la patrilocalité et l'exogamie féminine.