Най-старият известен геном от Италия за тайните на ледниковия период

Генетичният анализ на една забележителна находка - най-стария известен геном в Италия - дава информация за живота през ледниковия период отпреди 17 000 години чрез останките на малко дете и разкрива подробности за човешката миграция по онова време.

Мауро Калатини (Mauro Calattini), археолог от университета в Сиена и един от авторите на изследването, е открил гроба на детето през 1998 г., докато разкопава пещерата Грота деле Мура (Grotta delle Mura) в Монополи, град в югоизточната област Пулия, или „токът“ на италианския ботуш. Погребението е било покрито с две скални плочи и е съдържало добре запазени и непокътнати скелетни останки на бебето. Нямало е погребални дарове и това е единственото погребение, открито в пещерата.

Добре запазеното състояние на останките на детето позволява на учените да извлекат дори след 17 000 години от костите и зъбите на момчето не само собствената му генетична информация, но и доказателства за други групи, които са мигрирали в Южна Италия, тъй като тази област е била малко по-топла от другите.

Местоположение на пещерата Грота деле МураМестоположение на пещерата Грота деле Мура. Кредит: Mauro Calattini; Owen Alexander Higgins et al. Nature Communications, 2024; CC BY-NC-ND 4.0

17 000 ГОДИНИ НАЗАД В МИНАЛОТО

За да изгради цялостен профил на това дете от горния палеолит, екипът изследователи от различни италиански университети използва набор от техники, включително традиционни антропологични изследвания, директно AMS радиовъглеродно датиране и дентална палеохистология.

ДНК анализът разкри, че детето е от мъжки пол и вероятно е имало сини очи, тъмна кожа и къдрава тъмнокафява до почти черна коса според проучването, публикувано в списание Nature Communications.

Тези черти са били често срещани сред популациите в Централна и Югозападна Европа по това време. Генетичните данни също показват, че родителите на детето са тясно свързани, вероятно първи братовчеди. Това ниво на родство е рядко в палеолита, но става по-често срещано през неолита според Weird Italy.

Въз основа на дължината на бедрената му кост, ръстът му е оценен на приблизително 82 сантиметра. Анализът на неговите зъбни и скелетни останки показва, че е било на около 16 месеца, когато е починало.

Палеохистологичният анализ, извършен в университета в Болоня, се фокусира върху денталното развитие на детето. Направени са тънки срезове от два зъба, което позволява на изследователите да изследват микроструктурата под микроскоп. Чрез анализиране на слоевете на зъбния растеж екипът успява да проследи развитието на детето от феталния стадий до ранна детска възраст. Проучването идентифицира няколко периода на физиологичен стрес по време на ранния живот на детето, които биха могли да бъдат причинени от фактори на околната среда или здравословни проблеми.

Открити са общо девет епизода на стрес, три от които настъпили в утробата. Тези маркери на стрес са в съответствие с периоди на недохранване или заболяване. Изследователите предполагат, че детето може да е страдало от хипертрофична кардиомиопатия, вродено сърдечно заболяване, което може да доведе до внезапна смърт. Тази диагноза се подкрепя както от генетичните доказателства, така и от броя на маркерите за стрес, открити в зъбите.

Изследователите са идентифицирали мутации в два гена, свързани със сърдечната функция, съобщава Live Science, потенциално допринасящи за преждевременната смърт на детето.

Геохимичният анализ е извършен във Франкфуртския център за изследване на изотопи и елементи (FIERCE) в Германия. Тази част от изследването се фокусира върху изотопните съотношения на стронция в зъбите на детето, които предоставят информация за географската област, в която живеят детето и майка му. Изотопите на стронций се абсорбират в зъбите и костите чрез храната и водата и техните съотношения варират в зависимост от геоложкия състав на региона.

Тъмна кожа и сини очи - вероятно по подобен начин е изглеждала майката на бебето от Грота деле Мура. Изображение, генерирано с AI.

Анализът показва, че майката на детето е имала ограничена подвижност през последните месеци от бременността си и тя и детето вероятно са останали в една и съща зона през това време. Това откритие е в съответствие с други доказателства, които предполагат, че някои групи ловци-събирачи в Южна Италия може да са били относително заседнали през определени периоди, особено през късния горен палеолит.

МИГРАЦИЯ ОТ БАЛКАНИТЕ

Генетичните данни, събрани от останките на детето, също дават представа за по-широки движения на населението в Южна Италия в края на последния ледников максимум.

Проучването установява, че геномът на детето съдържа елементи, които са въведени в региона от групи, мигриращи от Балканите. Тези популации вероятно са се преместили в Италия от североизток, като постепенно се разпространяват на юг.

Момчето от Грота деле Мура е било генетично свързано с група ловци-събирачи от ледниковата епоха, които са произлезли от група предци, наречена клъстер Вилабруна, показа още ДНК анализът.

Клъстерът Вилабруна и Западноевропейските ловци-събирачи

Клъстерът Вилабруна е кръстен на пещерата Рипари Вилабруна в Италия, обитавана от крайния плейстоцен на Европа. тази група е до голяма степен е предшественик на по-късните популации на западноевропейски ловци-събирачи.

Западноевропейските ловци-събирачи споделят по-тясна генетична връзка с древните и съвременни народи в Близкия изток и Кавказ, отколкото по-ранните европейски ловци-събирачи. Техните точни връзки с други групи са малко неясни, като произходът на клъстера Вилабруна вероятно е някъде в близост до Балканите. Клъстерът Вилабруна се е разширил в Апенинския и Иберийския полуостров преди приблизително 19 000 години, като клъстерът на западноевропейските ловци-събирачи впоследствие се е разширил в Западна Европа в края на плейстоцена преди около 14-12 000 години, до голяма степен заменяйки магдаленците, които преди това са доминирали в региона. Магдаленците до голяма степен са потомци на по-ранни западноевропейски кроманьонски групи, които са пристигнали в региона преди повече от 30 000 години, преди Последния ледников максимум.

Наличието на родословието на Вилабруна преди 17 000 години означава, че за първи път изследователите знаят уверено, че такива групи са присъствали на италианския полуостров дори преди края на ледниковия период. Момчето най-вероятно е принадлежало към малка група предци, която в крайна сметка се е заселила в Сицилия и Южна Италия, разказват изследователите. Тъй като групата е била малка, инбридингът не е бил рядкост, както се вижда от родителите на момчето.

Генетичният състав на детето и неговите съвременници отразява период на значителни демографски промени в региона. Пристигането на тези групи бележи началото на нова фаза в заселването на Апенинския полуостров, тъй като различни общности на ловци-събирачи си взаимодействат и се смесват. Това проучване допълва нарастващия брой доказателства, показващи, че Южна Италия е била ключов кръстопът за човешките популации през този период.

Комбинацията от генетични, антропологични и геохимични анализи осигурява безпрецедентно ниво на детайлност за живота, смъртта на детето и по-широкия социален и екологичен контекст, в който са живели.

Екипът се надява, че по-нататъшните изследвания ще продължат да разкриват ценна информация за древните популации, живели в Италия по време и след последния ледников максимум. Бъдещите проучвания могат да се съсредоточат върху разширяването на генетичните и изотопни бази данни за региона, както и върху провеждането на по-задълбочени анализи на други човешки останки от същия период.

Справка: Higgins, O.A., Modi, A., Cannariato, C. et al. Life history and ancestry of the late Upper Palaeolithic infant from Grotta delle Mura, Italy. Nat Commun 15, 8248 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51150-x

Източници:

17,000-year-old remains of blue-eyed baby boy unearthed in Italy, Soumya Sagar, Live Science

Blue eyes, dark skin: genome of a child who lived 17,000 years ago in Italy discovered, Weird Italy

17,000-year-old blue-eyed baby boy’s skeleton found, unlocks Ice Age secrets, Interesting Еngineering