Древняя ДНК раскрывает нам сложность, казалось бы, простых историй о нашем прошлом. Наиболее известен факт, что современные люди не просто вытеснили наших архаичных кузенов, когда мы распространились по всему миру — мы скрещивались с ними в процессе расселения. Теперь расшифровка ДНК добавляет детали к истории сельского хозяйства.
Три команды исследователей использовали новые методы, чтобы получить ядерную ДНК первых земледельцев и скотоводов, и, исследовав её, пришли к выводу, что сельское хозяйство было освоено не одной группой людей, но генетически различными группами, разбросанными по всему ближневосточному региону. «Это была не одна ранняя популяция, перешедшая к сельскому хозяйству в Западной Азии, а несколько соседних популяций, которым всем посчастливилось жить в зоне, где можно было найти растения и животных, которые были потенциально пригодны для доместикации», — говорит археолог Колин Ренфру (Colin Renfrew) из Кембриджского университета (University of Cambridge) в Великобритании, не принимавший участия в работе.
Статья, опубликованная в Science на этой неделе, и два исследования, размещённые в прошлом месяце на сервере bioRxiv, не утверждают точно, быстро ли распространилось сельское хозяйство среди различных народов или независимо изобреталось несколько раз. Но генетическое разнообразие первых фермеров «очень удивительно», говорит специалист по статистической генетике Гарретт Хелленталь (Garrett Hellenthal) из Университетского колледжа Лондона (University College London, UCL), соавтор статьи в Science.
Самые ранние археологические свидетельства выращивания растений и выпаса животных возрастом от 10 000 до 12 000 лет найдены в Плодородном полумесяце, представляющем собой дугу, протянувшуюся от Персидского залива в Турцию и на юг, в Египет. Раскопки в Иерихоне в Иордании, Джармо в Ираке, и Чатал-Хююке в Турции представили доказательства раннего земледелия и одомашнивания овец и коз в различных областях примерно в одно и то же время.
Генетики пытались выяснить, одна ли группа людей распространила земледелие или просто распространились их идеи. В Европу сельское хозяйство принесла одна группа: анализ ДНК древних земледельцев из западной Анатолии показывает, что они были прямыми предками первых земледельцев Европы, известных как культура линейно-ленточной керамики. Современные сардинцы несут большую часть ДНК этих древних анатолийцев.
Но след первых фермеров обрывается в жарком климате Ближнего Востока, который разрушил их ДНК. Теперь исследователи используют новые методы для подготовки проб ДНК и извлечения их из каменистой кости уха, которая необыкновенно богата ДНК. Группа учёных под руководством Иоахима Бургера (Joachim Burger) из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга (нем. Johannes Gutenberg-Universität Mainz) в Германии, в том числе Марьян Машкур (Marjan Mashkour) и Ферейдун Биглари (Fereidoun Biglari) из Иранского национального музея (перс. موزه ایران باستان , Muze-ye Irân-e Bâstân) в Тегеране секвенировали полные геномы четверых пастухов, живших в горах Загрос в Иране. Образцы ДНК были взяты из останков мужчины возрастом 9000 лет из пещеры Везмех, и трёх скелетов возрастом 10 000 лет из места под названием Тепе Абдул-Хосейн. Соотношение изотопов в зубах всех четверых земледельцев подтверждает, что их диета была богата зерновыми культурами, что является признаком развитости сельского хозяйства.
Используя новый метод нахождения закономерностей наследования фрагментов ДНК, Хелленталь обнаружил, что ранние загросские земледельцы передали гены пакистанцам, афганцам и другим народам, особенно зороастрийцам в Иране.
Но древнеиранская ДНК резко отличается от ДНК западноанатолийских земледельцев. Две группы земледельцев, которых разделяют около 2000 километров и 2000 лет, произошли от совершенно разных групп охотников-собирателей, разделившихся от 46 000 до 77 000 лет назад, говорит Бургер.
Подобное генетическое разделение представлено в исследовании под руководством Дэвида Райха (David Reich) из Гарвардского университета (Harvard University), опубликованном на bioRxiv. Исследователи проанализированы древние ДНК обитателей Ближнего Востока, живших от 14 000 до 3400 лет назад, в том числе ДНК натуфийских охотников-собирателей в Израиле, загросских земледельцев и скотоводов бронзового века из евразийской степи, и сравнили с ДНК 2864 ныне живущих и древних людей из разных регионов мира. Секвенировав 1,2 миллиона нуклеотидов каждого генома, учёные обнаружили, что первые фермеры Израиля и Иордании (регион, известный как Левант) генетически отличались от земледельцев гор Загроса и что обе популяции отличались от западноанатолийцев, впоследствии распространивших свои гены по всей Европе.
Третье исследование, также опубликованное на bioRxiv, говорит о тех же резких различиях. В ходе этого исследования был проанализирован полный геном жившей 10 000 лет назад женщины из Ганджи-Даре, участка в горах Загрос со старейшим в мире свидетельством одомашнивания коз.
Бургер и Райх также использовали свои данные, чтобы заглянуть ещё дальше назад во времени, в поисках предков земледельцев Загроса. Они обнаружили, что люди с Загроса происходят от базальной группы евразийцев, отделившейся от предков всех других людей за пределами Африки от 50 000 до 60 000 лет назад, до того, как другие неафриканцы скрещивались с неандертальцами. Таким образом, фермеры Загроса имели меньше неандертальской ДНК, чем западноанатолийские фермеры, предки которых должны были отделиться позже.
Пути потомков этих древних земледельцев и скотоводов разошлись. Команда Райха предполагает, что в то время как западноанатолийцы позже мигрировали в Европу, древние земледельцы Леванта мигрировали в Восточную Африку, где современные люди несут часть их ДНК, а обитатели Загроса распространились на север в евразийские степи, и на восток, в Южную Азию.
Учились ли эти древние люди приёмам сельского хозяйства друг у друга, или оно было изобретено несколько раз? Мнения расходятся. Археологи отмечают, что первые земледельцы в разных регионах использовали различные инструменты и зерновые культуры, что свидетельствует в пользу версии о нескольких очагах происхождения земледелия, говорит археолог Роджер Мэттьюз (Roger Matthews) из университета Рединга (University of Reading) в Великобритании. «Генетические и археологические данные свидетельствуют о, по крайней мере, двух отдельных путях к сельскому хозяйству в отдалённых концах Плодородного полумесяца, в итоге слившихся в единый набор практик, который затем распространился в другие регионы», — объясняет он.
Но эти группы торговали обсидианом, что даёт Ренфру и гарвардскому археологу Оферу Бар-Йосефу (Ofer Bar-Yosef) основание предполагать, что древние фермеры могли обмениваться также семенами и сельскохозяйственными знаниями. Поскольку новые виды инструментов для приготовления пищи появились сначала в Леванте, Бар-Йосеф считает, что сельское хозяйство возникло здесь: «Люди с предгорий Загроса переняли сельское хозяйство из Леванта».
По мнению Бургера, сельское хозяйство было таким преимуществом, что оно распространялось и в качестве идеи, и с миграциями людей. «Первоначально, сельское хозяйство было идеей, которая распространилась, — предполагает он. — Затем, достигнув границ Европы, оно распространялось с людьми. Мы видим крайне сложную сельскохозяйственную революцию, совершённую людьми, отличавшимися огромным генетическим разнообразием».
Состоит из Месопотамии и Леванта, который, в свою очередь, делится на историческую Сирию и историческую Палестину. Занимает современные территории Ливана, Израиля, Сирии, Ирака, юго-востока Турции и северо-запада Иордании.
Плодородный полумесяц считается первым из центров, где в процессе Неолитической революции зародились земледелие и скотоводство, появившиеся в каменном веке. Также он является родиной древнейших известных городских культур мира (Мураивет, Нагар). В IV—I тыс. до н. э. здесь проживало более 10% населения Земли.
