ДНК останков медного века из пещеры Израиля и роль смешивания популяций в культуре древнего Леванта

Материальная культура позднего медного века в южном Леванте отличается от ранних и поздних периодов в том же регионе. Поздний медный век в Леванте характеризуется увеличением плотности поселений, появлением святилищ, использованием оссуариев или ёмкостей для вторичных погребений скелетированных останков и расширением публичных ритуальных практик. А также этот период характерен возникновением художественных символических мотивов в изображениях, вылепленных из глины или нарисованных на керамике, базальте, меди и слоновой кости. Впервые появляются декоративные металлические изделия, изготовленные методом потерянного воска, который ещё называют литьем по выплавляемым моделям, когда из более легкоплавкого материала создаётся форма для последующей заливки металла. А это свидетельствует о необычайном техническом мастерстве людей того периода. Отличие культуры медного века в южном Леванте от последующих и предыдущих, вызвало значительные дебаты среди учёных о происхождении людей, основавших её. Одна из гипотез предполагала, что люди пришли из Северной Месопотамии, ближе к истокам рек Тигра и Евфрата. Эта гипотеза основана на художественном сходстве образов. По другой гипотезе культуру создали местные жители Леванта, позаимствовавшие идеи у своих северных соседей без миграций. Чтобы проверить эти идеи исследователи проанализировали древнюю ДНК из вторичных захоронений медного века на севере Израиля в пещере Пкиина.

Эта пещера, длиной около 17 м и шириной 4.5-8.0 м, была обнаружена при строительстве дороги в 1995 году. А археологические раскопки выявили необычайный массив хорошо обработанных предметов, в том числе посуду и более 200 оссуариев и бытовых сосудов, переделанных под оссуарии. Это наибольшее число погребальных ёмкостей, когда-либо найденных в одной пещере. Многие из оссуариев были украшены антропоморфными рисунками, с характерным переносом человеческого образа на неодушевлённые предметы. В пещере были обнаружены останки приблизительно 600 человек, что сделало её крупнейшим местом захоронения позднего медного века в Леванте, регионального уровня. Прямое радиоуглеродное датирование указало на время использования пещеры от 6500-5900 лет назад.

Предыдущие геномные исследования показали, что в период развития сельского хозяйства на Ближнем Востоке, популяции из Анатолии, Ирана и Леванта, генетически различались друг от друга, примерно, также как сегодня современные европейцы от восточных азиатов. Однако к бронзовому веку, расширение различных однородных анатолийских, иранских и левантийских популяций во всех направлениях и смешивание их друг с другом, внесло свой вклад в относительно слабое генетическое разделение, которое преобладает в настоящее время. Население Леванта в бронзовом веке, 4500-4300 лет назад с участка Айн-Гхасал, Иордания, представляло собой смесь из 56% генома местных земледельцев докерамического неолита, жителей района близ современного посёлка Моца-Иллит в Израиле 10300-8700 лет назад с 44% населения связанного с археологическим участком медного века, Годин-Тепе в Иране, возрастом 6680-5660 лет.

Предполагалось, что популяция Ханаана, западной части плодородного полумесяца из Сидона, современного города Сайда в Ливане, в бронзовом веке 3700 лет назад, может быть смесью тех же групп, как и в случае с Айн-Гхасалом в Иордании, только в других пропорциях - 48% популяций из неолитического Леванта и 52% из Ирана медного века.

Теперь, в новом исследовании к ранее проанализированным геномам, добавилось ещё 22 из пещеры Пкиина возрастом 6500-5900 лет, что заполняет некоторые пробелы в датах и почти удваивает количество геномной информации из древнего Леванта. Помимо этого, благодаря хорошей сохранности останков, способу отбора проб и методам обработки, удалось получить высококачественные данные, невзирая на тёплый климат в регионе. А анализ новых и предыдущих данных позволил пролить свет на историю людей, похороненных в пещере Пкиина, и на динамику популяции Леванта в период позднего медного века. А также проанализировать изменение частот аллелей, которые, как известно, являются биологически важными.

В результате исследователи выявили три интересных факта:

1. Аллель rs12913832 в гене OCA2, которая у европейцев связана с голубыми глазами, в популяциях Пкиина, имеет оценочную альтернативную частоту аллели 49%, а это предполагает наличие в Леванте голубоглазого фенотипа 6500-5900 лет назад.

2. Аллель rs1426654 в гене SLC24A5, которая связана со светлой кожей у западных евразийцев, присутствовала и в популяции Пкиина. Однако исследователи отмечают, что выводы о пигментации кожи, основанные на частотах аллелей, наблюдаемых в пределах одного археологического участка, должны рассматриваться с осторожностью.

3. Аллель rs6903823 в гене ZKSCAN3, которая предположительно связана с положительным отбором или селекцией, отсутствовала в ранних земледельцах Леванта, Анатолии и Ирана. Однако позже составляет 20% в жителях Пкиина, 17% в жителях Леванта бронзового века и 15% в популяциях Ирана медного века. Аллель одновременно появлялась у жителей Ближнего Востока и Европы.

А в целом популяция медного века из Пкиина может быть смоделирована как смесь 57% ДНК из неолита Леванта, 26% от земледельцев неолита из Анатолии (современная Турция) и 17% ДНК от популяций из Ирана медного века. Что указывает не на заимствование идей у северных соседей, а на миграции и смешивания.

А популяция Леванта бронзового века представляет собой смесь 58% ДНК из неолита Леванта и 42% ДНК из популяций медного века Ирана. При этом у популяций Леванта в бронзовом веке не обнаружено следов неолитических земледельцев из Анатолии. Что может быть объяснено только несколькими эпизодами популяционного движения. А народы из Ирана, пришли в Левант не ранее чем в медном веке. И более раннее движение из Анатолии не повлияло на популяцию бронзового века в Леванте. Помимо этого, переход от медного к бронзовому веку в Леванте характеризуется гораздо меньшим количеством предметов, связанных с символизмом, и изменением в погребальных обрядах, включая и исчезновение вторичных захоронений в оссуариях. Это подтверждает мнение о том, что глубокие культурные потрясения, приводящие к исчезновению популяций, были связаны с крахом культуры медного века в этом регионе

Помимо этого, исследователи обнаружили, что популяция медного века из Пкиина не является вероятным источником родословной, связанной с Левантом, в современных восточноафриканских популяциях.

В итоге, полученные генетические результаты хорошо сочетаются с наблюдаемыми изменениями в материальной культуре из археологических исследований. Было высказано предположение, что некоторые погребальные обычаи, артефакты и мотивы позднего медного века в Леванте, возможно, возникли в более ранних неолитических традициях Анатолии и северной Месопотамии. Некоторые из художественных выражений тоже были связаны с северными регионами и более поздними религиозными концепциями, как шумерские персонажи из мифологии и религии - Инанна и Думузи. Также предполагалось, что знания и ресурсы, необходимые для производства металлических изделий в Леванте, произошли из северных регионов.

Создана на основе научной статьи в журнале Nature:
Ancient DNA from Chalcolithic Israel reveals the role of population mixture in cultural transformation - doi.org/10.1038/s41467-018-05649-9
Éadaoin Harney, Hila May и др.

Рекомендации:

Путешествие человека разумного из Азии в Австралию

Генетическая адаптация к холоду в эволюции человека, связана с мигренью

История происхождения населения Юго-Восточной Азии