Nauka i technika

Badanie DNA otwiera okno na cywilizacje afrykańskie, które pozostawiły trwałe dziedzictwo

  • 16 kwietnia, 2023
  • 7 min read
Badanie DNA otwiera okno na cywilizacje afrykańskie, które pozostawiły trwałe dziedzictwo


Ten artykuł został sprawdzony zgodnie z procesem redakcyjnym i zasadami Science X. Redaktorzy podkreślili następujące atrybuty, zapewniając jednocześnie wiarygodność treści:

sprawdzone

publikacja recenzowana

zaufane źródło

napisane przez badacza (badaczy)

czytać korektę






Kamienne obeliski stoją wysoko w Aksum w Etiopii. To miasto było kiedyś stolicą królestwa obejmującego północno-wschodnią Afrykę i Półwysep Arabski. Źródło: Shutterstock / Artysta

Historia Afryki przedkolonialnej jest pełna opowieści o powstających i upadających cywilizacjach oraz o mieszaniu się różnych kultur na całym kontynencie. Rzuciliśmy teraz więcej światła na niektóre z tych społeczeństw, korzystając z nauki o genetyce.

W badaniu opublikowanym w Postępy nauki, moi współautorzy i ja wykorzystaliśmy informacje DNA od ludzi z dzisiejszego kontynentu, aby rzucić światło na ważne cywilizacje, które istniały przed kolonializmem. Informacje genetyczne z próbek krwi zostały wyodrębnione przez maszyny. Gdy sekwencja „liter” w kodzie DNA została odczytana lub zsekwencjonowana, mogliśmy użyć komputerów do porównania genetycznych różnic i podobieństw między badanymi populacjami.

Jeden uderzający wynik dotyczył dwóch grup etnicznych na północy dzisiejszego Kamerunu, w środkowo-zachodniej Afryce, ludów Kanuri i Kotoko. Odkryliśmy, że te dwie grupy pochodzą od trzech populacji przodków.

Te grupy przodków najbardziej przypominały ludzi żyjących obecnie w przybrzeżnych regionach Afryki Zachodniej, a także w częściach Afryki Wschodniej, takich jak Etiopia, oraz populacje żyjące obecnie w Afryce Północnej i Lewancie. Populacje wymieszały się – miały razem dzieci – około 600 lat temu. Ale co skłoniło ich do migracji tysięcy kilometrów przez pustynię do północnego Kamerunu?






Imperium Kanem-Bornu w największym stopniu. Źródło: Projekt Tourbillon / Wikipedia

Uważamy, że odpowiedzią jest imperium Kanem-Bornu, cywilizacja, która istniała przez ponad 1000 lat — począwszy od około 700 rne. W szczytowym okresie imperium obejmowało obszar dzisiejszego północnego Kamerunu, północnej Nigerii, Czadu, Nigru i południowej Libii. Obsługiwał rozległe sieci handlowe na Saharze i przyciągał populacje ze wszystkich kierunków.

Warto przeczytać!  Wulkan na Wenus został zauważony na zdjęciach sprzed dziesięcioleci

Ten przykład pokazuje, w jaki sposób nasze genomy przechowują informacje o ważnych wydarzeniach z przeszłości. Kupcy podróżujący szlakami handlowymi lub tworzący imperia z mniejszych jednostek politycznych mogą zostawić ślad w naszym DNA. Poprzednie prace pokazują, że imperium rzymskie, imperium mongolskie i handel na Jedwabnym Szlaku prawdopodobnie pozostawiły trwałe dziedzictwo w genomach współczesnych ludzi w całej Eurazji.

Ukryty w genomie

Przeanalizowaliśmy 1300 nowo zebranych genomów ludzi z całej Afryki. Pochodzili ze 150 grup etnicznych z pięciu krajów. Współpracowaliśmy z antropologami, archeologami i językoznawcami z Afryki i innych krajów. Pomogli nam zrozumieć historyczny kontekst tych wydarzeń.






Lud Kotoko i Kanuri mieszka w północnym Kamerunie i Nigerii. Zdjęcie przedstawia krajobraz w górach Mandara, w pobliżu granicy obu krajów. Źródło: Scott MacEachern, pod warunkiem autora

Dane dotyczące afrykańskiego genomu są niedostatecznie reprezentowane w porównaniu z danymi z innych regionów świata. Oznacza to, że naukowcy prawdopodobnie pomijają dużą różnorodność genetyczną — lub różnorodność — w DNA populacji.

Badanie różnorodności genetycznej ma wiele potencjalnych zastosowań — takich jak zrozumienie zagrożeń dla zdrowia i opracowywanie nowych metod leczenia chorób. Nasza grupa zajmowała się różnorodnością genetyczną jako oknem na przeszłość.

Imprezy randkowe

Modelowaliśmy genom osoby jako mieszaninę segmentów DNA odziedziczonych po przodkach. Jeśli dana osoba miała segmenty DNA ściśle pasujące do dwóch grup ludzi – na przykład Europejczyków i mieszkańców Afryki Zachodniej – sugerowało to, że ta osoba pochodzi z połączenia tych dwóch grup.

Warto przeczytać!  Dramat giełdowy, szczepionka na raka i nowa nauka – najważniejsze informacje AACR

Dzisiejsze grupy ludzkie, które powstały z niedawnej mieszanki Europejczyków i mieszkańców Afryki Zachodniej, powinny mieć długie odcinki DNA z obu populacji. Te segmenty DNA przodków stają się krótsze, ponieważ materiał genetyczny ich potomków jest tasowany z każdym nowym pokoleniem.






Pozostają tajemnice dotyczące innych cywilizacji, które nie zostały zbadane w najnowszej pracy. To budynki z Wielkiego Zimbabwe, średniowiecznego miasta w Afryce Południowej. Źródło: evenfh / Shutterstock

Zapewnia to sposób datowania, kiedy miały miejsce zdarzenia związane z mieszaniem. Im dłuższe segmenty DNA pasujące na przykład do mieszkańców Afryki Zachodniej lub Europejczyków, tym nowsze było zdarzenie mieszania.

Traktat pokojowy

Innym historycznym wydarzeniem, na które znaleźliśmy dowody, była ekspansja arabska w Afryce. Zaczęło się to w VII wieku, kiedy oddzielne armie arabskie idące na południe wzdłuż wybrzeża Lewantynu i na północ od Medyny w dzisiejszej Arabii Saudyjskiej przekroczyły pustynię Synaj i podbiły Egipt.

W Sudanie w tym czasie nad Nilem rządziło Królestwo Makurii. Makuria podpisała traktat pokojowy z Arabami egipskimi w połowie VII wieku, który trwał prawie 700 lat.

Większość mieszania się tych dwóch grup przodków, jednej blisko spokrewnionej z Arabami, a drugiej z Sudańczykami, datuje się na okres po zerwaniu traktatu pokojowego. To z kolei zbiegło się z upadkiem i ostatecznym upadkiem samej Makurii, co pozwoliłoby grupom arabskim kontynuować podróż Nilem do Sudanu.






Rozkwit królestwa Makurii około 960 r. n.e. Źródło: Le Gabrie, CC BY-SA

Ale znaleźliśmy również dowody na wcześniejsze migracje do Afryki z Półwyspu Arabskiego, które odbywały się drogą morską. To wymieszanie zbiegło się w czasie z Królestwem Aksum, położonym w północno-wschodniej Afryce i południowej Arabii, w pierwszym tysiącleciu naszej ery.

Aksum było kiedyś uważane za jedno z czterech wielkich mocarstw świata, obok współczesnych imperiów w Chinach, Persji i Rzymie.

Warto przeczytać!  Ostatnie przemyślenia JPM, lepsze przeciwciała Covid i ceny organizacji non-profit firmy Pfizer

Ekspansja ludów posługujących się językiem bantu

Badania genetyczne wykazały również dowody na migrację na całym kontynencie, znaną jako ekspansja ludów mówiących w języku bantu. „Bantu” to grupa językowa, którą obecnie posługuje się około jedna czwarta Afrykańczyków.

Odbyła się debata na temat tego, czy języki bantu rozprzestrzeniły się głównie jako przekaz kultury, czy też wiązała się z migracją na dużą skalę. Z najnowszych badań wynika, że ​​najbardziej prawdopodobne jest to drugie wyjaśnienie. Ta migracja rozpoczęła się na niewielkim obszarze zachodniego Kamerunu około 4000 lat temu, zanim szybko rozprzestrzeniła się na południe i wschód. Pokonał ponad 4000 kilometrów w mniej niż 2000 lat.



Sala tronowa Starej Dongoli w Sudanie, stolicy królestwa Makurii. Źródło: Matyas Rehak / Shutterstock








Mówcy bantu zmieszali się z lokalnymi grupami, zmieniając na zawsze wzorce różnorodności genetycznej w Afryce. Pokazaliśmy, że migracje miały miejsce nie tylko na południe i wschód od Kamerunu, ale także na zachód. Nie wiadomo, dlaczego w tym czasie miało miejsce tak wiele ruchów, ale zmiana klimatu mogła odegrać pewną rolę.

Bardzo ważne jest, aby naukowcy przeanalizowali więcej DNA z genomów mieszkańców Afryki. Gdy to zrobimy, bez wątpienia odsłoni zawiły obraz bogatej przeszłości kontynentu.

Więcej informacji:
Nancy Bird i in., Gęste pobieranie próbek grup etnicznych w krajach afrykańskich ujawnia drobnoskalową strukturę genetyczną i rozległą domieszkę historyczną, Postępy nauki (2023). DOI: 10.1126/sciadv.abq2616

Informacje o czasopiśmie:
Postępy nauki


Źródło