先前的研究表明,大約14kya,兩個主要的狩獵採集祖源成分在歐洲大部分地區佔據主導地位,即與“Villabruna Cluster”有關的西歐狩獵採集祖源(WHG)和東歐狩獵採集者(EHG)祖源。實際上他們即顯示出與Villabruna個體祖源,亦和舊石器時代晚期西伯利亞個體之中被發現的古北歐亞人(ANE)祖源密切關係。 而來自北歐和東歐不同地區攜帶WHG/EHG混合遺傳概貌的狩獵採集者aDNA樣本業已被測序完成,後續研究人員提出這兩種類型的祖源如何在時間和空間上面形成且相互影響的學術問題。

為此,德國遺傳學家Johannes Krause參與的研究團隊使用“F4-statistics”和qpAdm,確認東歐的 EHG羣體(東歐狩獵採集者)是與來自義大利半島的晚期格拉維特文化人羣(Epigravettian)相關個體中出現的Villabruna/Oberkassel和ANE祖源成分之間的混合衍生。F4-statistics還表明,來自俄羅斯西部卡累利阿,由19個aDNA基因組構成且時間大約可以追溯到8.2ka的Yuzhniy Oleniy Ostrov羣體與所有其他EHG羣體相比,其與Villabruna簇羣的遺傳親和力類似或者更低。而時間可以追溯到11kya且來自俄羅斯西部薩馬拉地區的最古老的個體揭示,其與Yuzhniy Oleniy Ostrov羣體(父係譜係包括R1-YP4141、Q-L53、Q1a1 -F746、J1-L255)具有無法區分的遺傳概貌(genetic profile)。為了與先前討論的命名法保持一致,研究人員將EHG源成分重新命名為Sidekino簇羣(Sidelkino cluster或者Sidelkino ancestry)。 Oberkassel和Sidelkino簇羣之間的遺傳學差異在單親遺傳標記的多樣性上面也很明顯,因為Oberkassel簇羣以mtDNA單倍羣U5和Y 染色體單倍羣I為主,而來自Sidekino簇羣的個體則顯示出更高頻率的mtDNA單倍羣U2、U4和R1b,並且攜帶獨特的Y染色體單倍羣Q、R和J。

然後,研究團隊嘗試使用qpAdm對250個業已發佈和最新出爐且時間可以追溯到14至15 kya期間的狩獵採集者進行建模,並將其作為Oberkassel、Sidelkino、GoyetQ2,以及作為一個業已測序且時間可以追溯到大約8.0kya的狩獵採集者aDNA基因組代表的安納托利亞新石器時代農民(當時ANF祖源開始在歐洲擴散)中最大化祖源成分之間的結合體。 結果表明,Oberkassel簇羣和Sidelkino簇羣之間的接觸區域和混合模式隨著時間的推移而變化:在14kya到8kya之間,西歐和中歐的所有狩獵採集者都只攜帶Oberkassel血統,並沒有檢測到來自Sidelkino簇羣的遺傳學貢獻。 再往歐洲北和部東部,來自波羅的海狩獵採集者(Baltic HG)、斯堪的納維亞半島狩獵採集者(SHG)、巴爾幹半島狩獵採集者(Iron Gates HG)和烏克蘭狩獵採集者(Ukraine HG)的個體在8.0kya以前就已經攜帶一種Oberkassel/Sidelkino混合成分。 此外,這些羣體對於新石器時代安納托利亞農民(ANF)具有遺傳親和力,這表明他們人口統計學歷史背後具有更加複雜的遺傳學演化過程。 而來自俄羅斯西部屬於Sidelkino簇羣的兩個最古老的業已被發佈遺傳學數據的羣體“Sidelkino cluster—Peschanitsa (13kya)和最新公佈aDNA的Minino羣體(11ka)均對Oberkassel簇羣表現出額外的遺傳親和力,這可能是由於這一易變的祖源比率來源於Sidekino遺傳祖源概貌的初始形成階段。 使用DATES軟件,研究團隊估算這些古老的Sidekino簇羣相關個體之中的Villabruna/Oberkassel和ANE血統的混合時間大約為15kya至13ka期間;這與Oberkassel血統在中歐的首次出現時間大致吻合。 這亦提出了一種可能性,即被Oberkassel簇羣的取代和Sidekino簇羣的形成可能是受到(發生在末次盛冰期最後階段的突然溫暖濕潤的)Bølling–Allerød interstadial影響的人羣擴張的結果。

實際上,研究團隊從大約8.0kya開始的aDNA樣本中可以觀察到,在中歐與Sidelkino血統相關的混合事件。這首先在德國東北部Gross Fredenwalde考古遺址的aDNA樣本(父係譜係包括I2a1a2-M423、I2a1b2 -FGC29562/Y10705、I2a1a -P37.2/PF4004、I-M170)中被檢測到,此後在大多數歐洲狩獵採集個體基因組之中達到大約10%。不過,8.0kya之後不久,即使Sidelkino血統在西班牙東部不在,但是其已經隨著Oberkassel血統的增加而到達伊比利亞半島北部。相反,在東歐時間可以追溯到至少7.5 kya且來自伏爾加河上游地區的Minino I(父係譜係包括R1-M173,之前大多更加古早的Minino II考古遺址提取的樣本的父係譜係包括R1a-M420、R1a1-M459、R1b1a1-P297)和Yazykovo考古遺址所提取的aDNA新生成的基因組之中,研究團隊發現額外的Oberkassel血統,而來自Minino I考古遺址中一個“1,000-years-older”個體則沒有這種遺傳學成分。考慮到伏爾加河上游地區的一個“Freshwater Reservoir Signal”,使得人類遺骸上的放射性碳年代測定顯示比其真實年代歲還要古早500年左右,因此具有Sidelkino祖源的中歐狩獵者和具有Oberkassel祖源的東歐狩獵採集者首次出現混合的遺傳學證據之間可能存在1,000多年的時間間隔。然而,需要時間和空間上的額外基因組來評估這兩個混合事件是獨立的還是共享的人口統計學過程的一部分。

值得一提的是 7.5kya之後,隨著安納托利亞農民(ANF)祖源到達阿爾卑斯山以北的地區,具有狩獵採集者基因概貌的個體則主要局限於歐洲北部邊緣區域。 在此期間,與Oberkassel血統相關的混合成分進一步向東擴散,其大約6.5kya到達俄羅斯的薩馬拉。而研究團隊在來自波羅的海地區的狩獵採集者基因庫中檢測到Sidelkino血統的增加,這與之前(絕大多數aDNA樣本的Y染色體單倍羣屬於R1b1a1a和I2a1,線粒體標記僅僅屬於U2和U5,以及U4。祖源大約是70%的WHG 和30%的EHG來源的)Narva culture向(擁有65%至70%EHG成分,父係譜係包括R1a1b-YP1272和R1b-M343的)Comb Ceramic culture的轉變有關。此外,在中歐,即使安納托利亞農民(ANF)血統的混合成分變得非常普遍,但不是無處不在;這似乎表明狩獵採集社團和農民社團在沒有混合狀況下共存數百年。 在分析資料數據集之中攜帶大部分狩獵採集血統且最年輕的個體來自德國北部的Ostorf(父係譜係包括I2a2a1b -S6596、I1-M253),其歷史可以追溯到5.2kya左右(>90% Oberkassel cluster plus Sidelkino-cluster components)。該考古遺址的個體可能標誌著具有如此高比率的狩獵採集相關血統的最後存在的一些個體中的一員,即衹是於歐洲青銅時代興起之前的幾個世紀(所代表狩獵採集者活躍於此的最後餘暉)。

研究團隊還根據PCA和Outgroup f3-statistics分析,來自時間可以追溯到8,222ybp的新石器時代塔吉克斯坦Tutkaul 1考古遺址的aDNA樣本(父係譜係和線粒體標記分別爲Q1b2a-F4674/Y6774/Z19231和U7與西伯利亞中南部的舊石器時代晚期個體AG3(Afontova Gora 3)和Mal'ta 1,以及大致同時代的西西伯利亞(Tyumen和Sosnoviy)狩獵採集者密切相關。兩者都攜帶高比率的古北歐亞人(ANE)血統。 而相對於AG3,研究團隊測試Tutkaul 1考古遺址的aDNA樣本與全世界古代和現代人羣的遺傳親和力:與西西伯利亞狩獵採集者截然不同,Tutkaul 1考古遺址的aDNA樣本並沒有額外的東歐亞血統,但卻表現出對新石器時代伊朗農民,以及來自伊朗和圖蘭地區的一些“更為年輕羣體”的遺傳親和力(Supplementary Data 2.L)。 相反,Sidelkino簇羣的個體在遺傳學上面比Tutkaul 1考古遺址的aDNA樣本更加接近AG3。這似乎表明最新發佈的來自中亞的新石器時代個體的一種祖源可能是源自對伊朗和圖蘭地區貢獻,時間可以追溯到大約5.5kya且與ANE相關和符合標準的代表。但不適用於大約同時代的東歐狩獵採集者羣體。

總之,研究團隊完整描述Oberkassel簇羣和Sidelkino簇羣的形成和之間相互影響,這兩個簇羣是自14kya以來於歐洲出現的兩個主要狩獵採集祖源:可能表現出較深的皮膚和較淺的眸色彩表型的Oberkassel簇羣與義大利西北部的Arene Candide 16的基因組相似性可能意味著與晚期格拉維特(Epigravettian/歐洲各地與格拉維特文化相關的個體並不是生物學上同質的羣體)相關的祖源從南歐貫穿阿爾卑斯山地區的西邊擴散到中歐。而可能表現出較淺皮膚和較深眸色表型的Sidelkino個體的血統亦在14kya左右出現,其第一個直接遺傳學證據可以追溯到13kya的東歐。 之後,從大約8.0kya開始,不同狩獵採集羣體之間的混合程度不斷增加,顯示這些覓食者羣體的流動性增強。 這可能部分是由新石器時代農民在歐洲各地的擴張和/或環境因素所引發,比如與8.2ka左右的氣候變遷事件,即全新世時期北半球最大的突然變冷狀況有關。

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