Vetenskapsområdet för teknik och naturvetenskap

Iberiska halvöns genetiska historia

2018-03-13

Artistisk tolkning av en iberisk neolitisk jordbrukare.

I en tvärvetenskaplig studie har en internationell grupp forskare använt sig av arkeologiska och genetiska data tillsammans med isotopanalyser för att fånga 4 000 år av Iberiska halvöns förhistoria.

Kvarlevorna av en 7 245 år gammal neolitisk
jordbrukare från Andalusien. 1. Diagram över
begravningspositionen. 2. Individens skalle.
3. Graven så som den hittades i grottan. 
Foto: Rafael Martínez-Sánchez och
Antonio Moreno Rosa

Forskargruppen analyserade kvarlevorna efter 13 individer från norra och södra Spanien. Analysen inkluderade bland annat kvarlevor från den rika arkeologiska fyndplatsen El Portalón, en del av det arkeologiska området i Atapuerca, som rymmer fyra millenier av iberisk förhistoria. Studien inkluderade också viktiga platser som Cueva de los Murciélagos i Andalusien från vilken genomet från en 7 245 år gammal neolitisk jordbrukare sekvenserades. Det utgör det äldsta sekvenserade genomet från Iberiska halvön som representerar de tidigaste jordbrukarna i södra Spanien (La Almagra Pottery Culture).

Förhistoriska migrationer

Förhistoriska migrationer har spelat en viktig roll i skapandet av de europeiska folkens genetiska mix. Efter den senaste stora istiden för omkring 20 000 år sedan var Europa befolkat av jägare-samlare och två stora migrationer under de senaste 10 000 åren hade stor inverkan på livsstilen och genpoolen hos europeiska populationer. Först, under neolitikum, kom grupper från Mellanöstern och Anatolien och introducerade jordbruket i Europa. För mindre än 5 000 år sedan spred sig herdegrupper från den pontisk-kaspiska stäppen över den europeiska kontinenten. Eftersom båda dessa rörelser kom från öster blev de västra delarna av kontinenten de sista som nåddes av migrationerna. Populationsgenetiska studier har visat att dessa båda migrationer ersatte mer än halva genpoolen i centrala och norra Europa men det är mindre känt hur dessa händelser påverkade den iberiska befolkningen, särskilt i de mest sydliga delarna, som Andalusien.

Grottan El Portalón i Sierra de Atapuerca (norra Spanien) innehåller fyra millenier av biomolekylär förhistoria.
Foto: Eneko Iriarte

Två oberoende migrationer spred jordbruket över Europa

De första jordbrukarna nådde Iberiska halvön främst genom att följa norra medelhavets kust. Den nya studien visar att de neolitiska invånarna på Iberiska halvön var genetiskt olika de migrerande jordbrukare som slog sig ner i norra och centrala Europa.

- Detta visar att alla tidiga jordbrukare på Iberiska halvön kan spåra den största delen av sin härkomst till de första neolitiska folken som migrerade till halvön. Senare bidrag från centraleuropeiska migranter stod bara för en mindre del, säger arkeogenetiker Cristina Valdiosera från La Trobe University i Australien, en av studiens huvudförfattare.

Dessa migranter, som tog vägen längs Medelhavet, uppvisar en stark genetisk koppling till dagens invånare på Sardinien.

- Dagens befolkning på Sardinien kan ses som direkta ättlingar till människorna som spred jordbruket i Medelhavsområdet för omkring 8 000 år sedan, säger Mattias Jakobsson, populationsgenetiker vid Uppsala universitet och en av studiens seniora författare.

Första vågen av migration från öster involverade få individer

Trots att det finns många andra möjliga ingångar för migration till Iberiska halvön, så som Nordafrika och det europeiska fastlandet, fann inte forskarna några väsentliga regionala genetiska skillnader inom Iberiska halvön.

- De geografiska olikheterna verkar minimala men över tid ser vi en del skillnader som kommer av interaktion och genetiskt utbyte mellan grupper, säger Torsten Günther, populationsgenetiker vid Uppsala universitet och en av studiens försteförfattare.

De första jordbrukarna på Iberiska halvön uppvisade anmärkningsvärt låga nivåer av genetisk diversitet, vilket indikerar att den första vågen av migration från öster som etablerade sig på halvön bestod av relativt få individer. Efter en första period då de flesta individer var genetiskt lika varandra växte den nyligen anlända befolkningen i antal och blandade sig med de lokala jägare-samlarna. Under senare perioder ökade den genetiska diversiteten snabbt.

Litet genomslag för senare/bronsåldersmigrationer på Iberiska halvön

Andra nyligen publicerade studier har visat att en massiv migration av herdar från pontisk-kaspiska stäppen under övergången mellan sen neolitikum och tidig bronsålder bidrog till en stor befolkningsväxling i centrala och norra Europa. I denna nya studie kan dock forskarna visa att den migrationen bara hade ytterst liten påverkan på den förhistoriska populationen på Iberiska halvön. Det här bekräftar att den Iberiska halvöns genetiska historia är unik och främst har påverkats av den stora förhistoriska migrationen som förknippas med introducerandet av jordbruket – den neolitiska revolutionen.

Homogen diet hos iberiska jordbrukare

Författarna undersökte också dieten hos de neolitiska jordbrukarna under nästan 4000 år. De kunde bekräfta att trots att det funnits betydande interaktion och blandning mellan olika grupper som levde på olika sätt så var dieten baserad på jordbruk redan från början och fortsatte vara så över tid.

- Över tid ser vi en väsentlig blandning med jägare-samlaregrupper in i jordbrukarpopulationerna, men dieten ändras inte hos dessa jordbrukare. Deras diet är karaktäristisk för jordbrukarkulturer och är konstant över tid och rum, säger molekylärarkeologen Colin Smith från La Trobe University.

Den nya studien visar hur tvärvetenskaplig forskning är ett kraftfullt verktyg för att förstå den komplexa europeiska förhistorien.

- Vår studie visar på skillnaderna mellan tidiga jordbruksbefolkningar i Europa, från längst ut i väster jämfört med grupperna i centrala Europa. Våra resultat illustrerar också behovet av mer detaljerade regionala studier för att förstå de förhistoriska migrationernas fulla komplexitet, säger Cristina Valdiosera.

Studien har genomförts inom konsortiet "The Atlas of a 1000 Ancient Genomes".
 

Artikel i PNAS:

Cristina Valdiosera et al. (2018) Four millennia of Iberian biomolecular prehistory illustrate the impact of prehistoric migrations at the far end of Eurasia, PNAS, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1717762115