Direkta genetiska spår av de tidigaste indianerna har identifierats för första gången i en ny studie. De genetiska bevisen tyder på att människor kan ha kommit in på kontinenten i en enda migrationsvåg, kanske kommer mer än 20, 000 år sedan.

Uppgifterna, som kom från arkeologiska fynd i Alaska, pekar också på förekomsten av en tidigare okänd indiansk befolkning, som akademiker har döpt till "Ancient Beringians".

Resultaten publiceras i tidskriften Natur och presentera möjliga svar på en rad långvariga frågor om hur Amerika först befolkades.

Det är allmänt accepterat att de tidigaste nybyggarna korsade från det som nu är Ryssland till Alaska via en gammal landbro som spänner över Beringssundet som var nedsänkt i slutet av den senaste istiden. Frågor som om det fanns en grundande grupp eller flera, när de anlände, och vad som hände sedan, är föremål för omfattande debatt, dock.

I den nya studien, ett internationellt team av forskare ledda av akademiker från universiteten i Cambridge och Köpenhamn sekvenserade hela genomet av ett spädbarn - en flicka som heter Xach'itee'aanenh t'eede gay, eller Sunrise Child-girl, av det lokala infödda samhället - vars kvarlevor hittades vid den uppåtriktade Sun River -arkeologiska platsen i Alaska 2013.

Till deras förvåning, de fann att även om barnet hade levt runt 11, 500 år sedan, långt efter att människor först kom till regionen, hennes genetiska information matchade inte någon av de två erkända grenarna av tidiga indianer, som kallas Northern och Southern. Istället, hon verkade ha tillhört en helt distinkt indiansk befolkning, som de kallade forntida beringer.

Ytterligare analyser avslöjade då att de forntida beringerna var en utlöpare av samma förfäderpopulation som de nordliga och södra indiangrupperna, men att de separerade från den befolkningen tidigare i dess historia. Denna tidslinje gjorde det möjligt för forskarna att konstruera en bild av hur och när kontinenten kan ha bebyggts av en gemensam, grundbefolkningen av förfäders indianer, som gradvis delas upp i dessa olika undergrupper.

Studien leddes av professor Eske Willerslev, som innehar positioner både vid St John's College, Universitetet i Cambridge, STORBRITANNIEN, och Köpenhamns universitet i Danmark.

"De forntida beringerierna diversifierade sig från andra indianer innan någon forntida eller levande indianbefolkning som hittills sekvenserats. Det är i grunden en relikbefolkning av en förfädersgrupp som var gemensam för alla indianer, så de sekvenserade genetiska data gav oss en enorm potential när det gäller att svara på frågor som rör det tidiga folket i Amerika, " han sa.

"Vi kunde visa att folk förmodligen kom in i Alaska före 20, 000 år sedan. Det är första gången som vi har haft direkta genomiska bevis för att alla indianer kan spåras tillbaka till en källapopulation, via en singel, grundande migrationshändelse."

Studien jämförde data från den Upward Sun River-rester med båda antika genomen, och de av många nutida befolkningar. Detta gjorde det möjligt för forskarna först att fastställa att den antika Beringianska gruppen var närmare besläktad med tidiga indianer än deras asiatiska och eurasiska förfäder, och sedan för att bestämma den exakta karaktären hos det förhållandet och hur, över tid, de delas upp i distinkta populationer.

Tills nu, existensen av två separata nordliga och södra grenar av tidiga indianer har delat akademisk åsikt om hur kontinenten var befolkad. Forskare har varit oense om huruvida dessa två grenar splittrades efter att människor kommit in i Alaska, eller om de representerar separata migrationer.

Upward Sun River-genomet visar att forntida beringer var isolerade från det vanliga, förfäderna indianska befolkningen, både före den norra och den södra klyftan, och efter att förfädernas källpopulation själv var isolerad från andra grupper i Asien. Forskarna säger att detta betyder att det är troligt att det fanns en våg av migration till Amerika, med alla indelningar som sker därefter.

Enligt forskarnas tidslinje, förfädernas befolkning uppstod först som en separat grupp runt 36, 000 år sedan, förmodligen någonstans i nordöstra Asien. Ständig kontakt med asiatiska befolkningar fortsatte fram till omkring 25, 000 år sedan, när genflödet mellan de två grupperna upphörde. Detta upphörande orsakades förmodligen av brutala förändringar i klimatet, som isolerade de indianska förfäderna. "Det indikerar därför förmodligen punkten när folk först började flytta in i Alaska, sa Willerslev.

Ungefär samtidigt, det fanns en nivå av genetiskt utbyte med en gammal norraasiatisk befolkning. Tidigare forskning av Willerslev har visat att en relativt specifik, lokaliserad kontaktnivå mellan denna grupp, och östasiater, ledde till uppkomsten av en särpräglad förfäders indiansk befolkning.

Forntida beringer själva separerade sig sedan från förfädersgruppen tidigare än antingen de norra eller södra grenarna runt 20, 000 år sedan. Genetisk kontakt fortsatte med deras indianska kusiner, dock, åtminstone tills Upward Sun River-flickan föddes i Alaska runt 8, 500 år senare.

Den geografiska närhet som krävdes för pågående kontakt av detta slag ledde til att forskarna drog slutsatsen att den första migrationen till Amerika förmodligen redan hade ägt rum när de forntida beringerna bröt sig loss från den huvudsakliga släktlinjen. Jos Vctor Moreno-Mayar, från Köpenhamns universitet, sa:"Det ser ut som om denna forntida beringerbefolkning var där uppe, i Alaska, från 20, 000 år sedan till 11, 500 år sedan, men de var redan olika från den bredare indiangruppen."

Till sist, forskarna fastställde att de norra och södra indianska grenarna bara delade sig mellan 17, 000 och 14, 000 år sedan, vilket baserat på bredare bevis, indikerar att de redan måste ha befunnit sig på den amerikanska kontinenten söder om glacialisen.

Klyftan inträffade förmodligen efter att deras förfäder hade passerat, eller runt, Laurentide och Cordilleran istäcken - två stora glaciärer som täckte det som nu är Kanada och delar av norra USA, men började tina vid den här tiden.

Den fortsatta existensen av denna inlandsis över stora delar av norra delen av kontinenten skulle ha isolerat de södergående resenärerna från de gamla beringarna i Alaska, som så småningom ersattes eller absorberades av andra indianbefolkningar. Även om moderna befolkningar i både Alaska och norra Kanada tillhör den nordliga indianska grenen, analysen visar att dessa härrör från en senare "tillbaka" migration norrut, långt efter de första migreringshändelserna.

"En viktig aspekt av denna forskning är att vissa människor har hävdat att närvaron av människor i Amerika går tillbaka tidigare - till 30, 000 år, 40, 000 år, eller ännu mer, " tillade Willerslev. "Vi kan inte bevisa att dessa påståenden inte är sanna, men vad vi säger, är att om de är korrekta, de kunde omöjligt ha varit de direkta förfäderna till samtida indianer."

Studien, Terminal Pleistocene Alaskas genom avslöjar den första grundpopulationen av indianer, publiceras i Natur .