Généalogie génétique

Des similitudes à longue distance dans la langue et la culture matérielle partagées s'étendant sur des milliers de kilomètres à travers l'Eurasie du Nord au début et au milieu de l'Holocène ont été suggérées pour refléter non seulement des interactions entre voisins à courte distance, mais également une forte mobilité au cours de la vie des individus. Les langues ouraliennes - parlées aujourd'hui en Europe centrale (hongrois), autour de la mer Baltique (finnois, estonien et saami), en Europe de l'Est (komi, oudmourte, mari et langues mordves: moksha et erzya) et en Sibérie occidentale, centrale et lointaine, y compris la péninsule de Taimyr (Khanty, Mansi, Selkoupe, Nénètse, Énètse et Nganassane) – constitue l'une de ces connexions transcontinentales. Cependant des débats importants subsiste au sujet de la localisation de l'origine de cette famille linguistique, l'époque de sa dispersion et dans quelle mesure ces anciennes communautés linguistiques sont visibles dans les vestiges archéologiques. Les études précédentes de paléo-génétique ont montré que tous les anciens locuteurs de cette langue portaient une ascendance Sibérienne associée à l'haplogroupe du chromosome Y: N, originaire également de Sibérie. Cette ascendance est arrivée en Europe il y a plus de 3500 ans en Carélie et il y a plus de 2600 ans dans la région Baltique, régions où des langues ouraliennes sont parlées aujourd'hui.

Tian Chen Zeng et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: Postglacial genomes from foragers across Northern Eurasia reveal prehistoric mobility associated with the spread of the Uralic and Yeniseian languages. Ils ont analysé le génome de 181 anciens individus d'Eurasie du nord entre le Mésolithique et l'Âge du Bronze. Ils ont également obtenu 76 nouvelles datations radiocarbone à partir de ces échantillons:



Les auteurs ont réalisé une Analyse en Composantes Principales afin de comparer les génomes obtenus dans cette étude avec d'autres anciens génomes préalablement publiés. La figure ci-dessous révèle que les anciens individus appartenant à des cultures de chasseurs-cueilleurs utilisant la céramique dans les steppes boisées et le sud des zones forestières du nord de l'Eurasie s'étendant sur 7000 km et datés entre 10.000 et 5000 ans forment un vaste gradient génétique appelé par les auteurs de cette étude, le gradient des chasseurs-cueilleurs de la steppe boisée (FSHG), reliant les chasseurs-cueilleurs de la région trans-baïkale à gauche aux chasseurs-cueilleurs de l'est de l'Europe (EHG) à droite:



Cependant de nombreux groupes divergent de ce gradient comme les populations plus au nord de la zone forestière dans le centre et le nord-est de la Sibérie (dans une zone située entre la rivière Ienisseï, le détroit de Béring et le lac Baïkal) qui se rapprochent des populations orientales situées sur ce gradient, mais sont déviées vers les populations Arctiques et Amérindiennes. Les populations de la région Cis-Baïkale plus récent que 5400 ans dévient également de ce gradient mais vers d'autres directions.

A l'aide de la statistique f4, les auteurs ont mis en évidence sept groupes génétiques et deux individus isolés: un individu du début de l'holocène de la grotte Khatystyr située dans le bassin moyen de la Lena en Yakoutie et daté de 10.200 ans (KhatystyrCave_M_10.2kya), des individus datés de la transition entre le Mésolithique et le Néolithique du site archéologique de Dzhilinda-1 situé dans le bassin de la rivière Vitim et affiliés à la culture Ust-Yumurchen datés entre 8400 ans (Dzhilinda1_M_N_8.4kya), des individus du Néolithique ancien et moyen de la région trans-Baïkale datés entre 8800 et 6200 ans (Transbaikal_EMN), des individus du début du Néolithique de la région Cis-Baïkale affiliés à la culture Kitoi et datés entre 8000 et 6600 ans (Cisbaikal_EN), des individus issus des cultures Syalakh et Belkachi datés entre 6800 et 6200 ans (Syalakh-Belkachi), des individus de la transition entre le Néolithique et l'Âge du Bronze de la région Cis-Baïkale, affiliés aux cultures Serovo, Isakovo, et Glazkovo datés entre 5100 et 3700 ans (Cisbaikal_LNBA), et des individus de la transition entre le Néolithique et l'Âge du Bronze de Yakoutie datés entre 4500 et 3200 ans (Yakutia_LNBA). Les autres individus ont été exclus de l'analyse qui suit et se positionnent dans des positions intermédiaires et représentent probablement des mélanges génétiques entre les groupes analysés. Seuls les groupes Cisbaikal_EN et Transbaikal_EMN sont situés sur le gradient FSHG. Les auteurs ont ensuite ajouté à ces sept groupes, trois anciens individus: MiddleLena_Khaiyrgas_16.7kya, Selenge_Ust-Kyakhta_14kya et Kolyma_M_10.1kya pour former un ensemble de dix groupes génétiques qui s'étalent entre 17.000 et 4000 ans:



Les auteurs ont ensuite utilisé le logiciel qpAdm pour modéliser chacun des dix groupes identifiés ci-dessus comme issus d'un mélange génétique à partir des différents groupes antérieurs ou contemporains. Les auteurs ont appelé Anciens PaléoSibériens (APS), la composante ancestrale trouvée dans l'ancien individu Kolyma_M_10.1kya, en généralisant cet individu à une ancienne population pré-Holocène. Mélangée avec une composante Anciens Nord Eurasiens (ANE) et une composante est Asiatique, elle a donné naissance à la population Amérindienne, mais a joué également un rôle dans la formation de plusieurs populations du nord-est de la Sibérie et du détroit de Béring. Les auteurs ont ainsi trouvé que le groupe MiddleLena_Khaiyrgas_16.7kya.SG appartient à cette population des Anciens PaléoSibériens. Cette composante s'est mélangée avec une population est Asiatique mais a cependant persisté dans de fortes proportions dans les deux individus Selenge_Ust_Kyakhta_14kya et Kolyma_M_10.1kya. Plus loin vers l'ouest, la population des Anciens PaléoSibériens s'est mélangée à une population des Anciens Nord Eurasiens pour former les populations situées sur le gradient FSHG.

Le plus ancien individu de cette étude avec une forte proportion d'ascendance est Asiatique est MiddleLena_KhatystyrCave_M_10.2kya qui a une très forte affinité génétique avec les anciens chasseurs-cueilleur du bassin de la rivière Amour. De plus toutes les anciennes populations situées sur le gradient FSHG situées à l'est de l'Altaï, ont pour source est Asiatique la population Transbaikal_EMN.

Au milieu de l'holocène dans la région Cis-Baïkale, le groupe Cisbaikal_LNBA remplace le groupe Cisbaikal_EN, correspondant à la transition entre la culture Kitoi Néolithique et les culture de la fin du Néolithique et de l'Âge du Bronze: Serovo, Isakovo et Glazkovo. Cette dernière population a une plus forte ascendance APS.

Au nord de la région Baïkale, l'individu MiddleLena_KhatystyrCave_M_10.2kya est suivi par l'individu MiddleVitim_Dzhilinda1_M_N_8.4kya possédant une forte proportion d'APS. Cela résulte probablement d'un mélange génétique avec une population source proche de Kolyma_M_10.1kya. Ensuite la proportion d'APS diminue avec des mélanges successifs avec des populations est Asiatiques comme on peut le voir dans la population Syalakh-Belkachi datée entre 6800 et 6200 ans, puis dans la population Yakutia_LNBA. De manière intéressante cette succession inclut toutes les anciennes populations Sibériennes qui sont décalées vers les populations Amérindiennes sur la PCA. De plus la population Syalakh-Belkachi a donné une contribution majeure (environ 70%) à la population Paléo-Eskimo du nord de l'Amérique. Par contre, on ne retrouve pas cette ascendance chez les populations Athabaskanes, ce qui suggère plusieurs vagues de migrations de l'Eurasie vers les Amériques

Entre 10.000 et 4000 ans, les 150 anciens individus de cette étude, plus 81 anciens individus dont le génome a été préalablement publiés, appartiennent au gradient des chasseurs-cueilleurs de la steppe boisée (FSHG). Ce gradient est visible sur la PCA et sur l'étude avec le logiciel ADMIXTURE. Il se situe à proximité des anciens Nord Eurasiens du site d'Afontova-Gora, mais aussi des anciens individus du début de l'Âge du Bronze du bassin du Tarim. La grande majorité des différentes populations situées sur le gradient FSHG peuvent être modélisées comme issues d'un mélange génétique entre quatre populations: les chasseurs-cueilleurs de l'ouest de l'Europe (WHG), les chasseurs-cueilleurs de l'est de l'Europe (EHG), les anciens Nord Eurasiens (ANE) et les anciens est Asiatiques représentés par un ancien individu du bassin de la rivière Amour daté de 19.000 ans. Dans la partie occidentale de ce gradient, les anciens individus ont une composante majoritaire EHG, avec un peu de composante WHG. Du côté de l'Oural, chez les anciens individus, la composante EHG se mélange avec la composante ANE avec un peu d'ascendance est Asiatique. Ces populations ont un profil génétique proche de celui des anciennes population de la culture du Botai. Encore plus loin vers l'est, les anciens individus sont modélisés par un mélange entre composante ANE et composante est Asiatique. Au bout de ce gradient, les anciennes populations trans Baïkale du Néolithique sont formées principalement par la composante est Asiatique. Les populations appartenant au gradient FSHG qui ont le plus d'ascendance ANE sont les populations Néolithique du site de Kuznetsk dans l'Altaï et les populations Néolithique du bassin du Tarim. Ce gradient FSHG semble stable pendant 5000 ans entre 10.000 et 5000 ans suggérant une continuité génétique dans le nord de l'Eurasie durant cette période. Cependant, il y a 5000 ans cette stabilité disparaît suite à différentes migrations venues de l'ouest et de l'est. Les sources occidentales sont liées aux expansions Yamnaya vers l'est, suivies par les expansions des cultures Sintashta et Andronovo. Les sources orientales ont propagé une composante Cis-Baïkale de la fin du Néolithique dans le nord de l'Eurasie. Ces différents mouvements ont provoqué la formation de différents groupes mélangés génétiquement que l'on retrouve dans les populations actuelles turques, mongoles, toungouses, ouraliennes et ienisseïennes. Ces deux dernières populations, locuteurs des langues ouraliennes et ienisseïennes ont reçu une proportion importante de leur profil génétique des anciennes populations cis-Baïkale et Iakoute de la fin du Néolithique.

La population cis-Baïkale de la fin du Néolithique est riche en ascendance des Anciens Paléo Sibériens. Dans l'analyse avec le logiciel ADMIXTURE, la composante cis-Baïkale de la fin du Néolithique apparaît en forte proportion chez les populations parlant une langue Ket, une langue Samoyède et en Sibérie chez les populations turques du bassin de la rivière Ienisseï.

La population Iakoute de la fin du Néolithique est également riche en ascendance des Anciens Paléo Sibériens. Mais contrairement à l'ancienne population précédente, elle a beaucoup d'affinité génétique avec les populations arctiques des deux côtés du détroit de Béring. Elle peut être modélisée comme issue d'un mélange génétique entre une population locale Syalakh-Belkachi datée entre 6800 et 6200 ans (50%) et une population trans-Baïkale de la culture Kitoi (50%). Tous les hommes de la population Iakoute sont de l'haplogroupe du chromosome Y: N. Cette population semble affiliée génétiquement à toutes les populations ouraliennes anciennes et contemporaines. Ce résultat est indiqué par l'analyse avec le logiciel ADMIXTURE et la statistique f4. De plus le logiciel qpAdm indique que toutes les populations ouraliennes ont besoin d'une source Iakoute qui inclut l'ensemble de leur ascendance est Asiatique. Ces résultats suggèrent que la diffusion des langues ouraliennes en Eurasie s'est produite à partir de la population Iakoute dans un mouvement vers l'ouest. Notamment la population Iakoute possède toutes les sub-clades de l'haplogroupe N que l'on retrouve dans les populations ouraliennes. Cette diffusion a du commencer il y a environ 4000 ans.

De manière intéressante cette étude montre de plus que cette diffusion des langues ouraliennes vers l'ouest s'est faite à travers la diffusion du phénomène Seima-Turbino. Ce phénomène se réfère à l'apparition soudaine d'un ensemble d'artefacts en bronze reflétant des techniques métallurgiques de moulage avancé qui se sont diffusées très rapidement dans le nord de l'Eurasie entre la Chine et la mer Baltique. En effet les auteurs de cette étude ont analysé le génome de 16 anciens individus affiliés au phénomène Seima-Turbino appartenant à quatre sites archéologiques: Rostovka (n=9), Satyga-16 (n=2), Chernoozerye-1 (n=1) et Chernoozerye-1 (n=4). Tous ces individus ont un profil génétique très hétérogène à l'exception des quatre individus de Tatarka Hill qui sont très homogènes et proches des anciens Iakoutes. Les trois principales composantes des individus de Rostovka , Satyga-16 et Chernoozerye-1 sont une population du gradient FSHG riche en ANE, une population des steppes occidentales de l'Âge du Bronze Moyen ou Final et les Iakoutes de la fin de l'Âge du Bronze.