De uråldriga arvsmassan från den tsimshianska ursprungsbefolkningen lämnade kontrollmärken på spåren av deras förflutna, avslöjar att minst 6, För 000 år sedan var deras befolkningsstorlek på en långsam men stadig nedgång.

American Journal of Human Genetics publicerade resultaten, som hämtar från den första nukleära DNA-analysen på befolkningsnivå av en indiansk grupp från antiken till modern tid.

"Fyndet motsäger en populär uppfattning, säger John Lindo, en genetiker vid Emory Universitys institution för antropologi och första författare på tidningen. "Det finns den här idén att efter att indianer kom in genom Beringssundet att de alla expanderade i befolkningsstorlek tills européer dök upp. Åtminstone för denna befolkning, vi har visat att så inte var fallet."

En välsignelse i nästa generations DNA-sekvenseringsteknologi har öppnat möjligheten att utforska olika populationers evolutionära historia. "Forntida nukleär DNA-analys är ett relativt nytt område, Lindo säger. "Inte förrän nyligen har vi haft metoder för att sekvensera ett helt genom snabbt och billigt."

Nukleärt DNA ger information om en individs härkomster som sträcker sig hundratusentals år tillbaka i tiden. Lindo är en av få genetiker som tittar på forntida hela genom från indianer. Han är särskilt intresserad av att förstå hur arvsmassan hos deras olika populationer utvecklades över tiden.

"Deras evolutionära historia är radikalt annorlunda, " säger Lindo. "Under tusentals år, olika indianpopulationer har anpassat sig till att leva i alla ekologier i hela Nord- och Sydamerika, från Arktis till Amazonas. Det är ungefär så extremt man kan bli för skillnader i miljöer."

Tsimshianerna bodde historiskt i långhus i kustnära British Columbia och södra Alaska där de skördade det rikliga havslivet. Lindo och hans kollegor sekvenserade genomen från 25 levande Tsimshian-folk och 25 forntida individer som levde i samma region mellan 6, 000 och 500 år sedan, och bekräftade att de var en kontinuerlig befolkning genom tiden.

I en tidigare tidning, drar från samma datamängd, de fann en dramatisk förändring mellan de två tidsperioderna i en klass av gener associerade med immunsystemet, vilket tyder på ett starkt evolutionärt tryck på befolkningen att anpassa sig till patogener. En demografisk modell indikerade en krasch i den tsimshianska befolkningsstorleken på cirka 57 procent under början till mitten av 1800-talet. Detta fynd stämde med historiska redogörelser för hur smittkoppor, infördes av europeisk kolonisering, ödelade den tsimshianska befolkningen under två epidemier inom den tidsramen.

Den aktuella artikeln tittade på bredare genetiska variationer mellan det antika och moderna DNA. En analys visade både hur variationen avtog långsamt i den antika befolkningen före kollapsen, men har sedan återhämtat sig.

"Efter en befolkningskollaps, endast en delmängd av den genetiska mångfalden finns kvar, " säger Lindo. "Vi hittar en mer nyanserad historia, att trots befolkningskollapsen, den genetiska mångfalden hos moderna tsimshianer varierar avsevärt."

Ingifte med andra indianska grupper och icke-infödda befolkningar ökade den genetiska mångfalden hos några av de moderna tsimshianerna så att den är nära nivåerna innan deras befolkning kollapsade, analysen visade.

"En befolkning med relativt hög genetisk mångfald har en större potential att bekämpa patogener och undvika recessiva egenskaper, " säger Lindo. "Det exemplifierar fördelarna med genflöde mellan populationer, särskilt efter katastrofala händelser som smittkoppsepidemierna som Tsimshian utstod."

Senior författare på tidningen är Michael DeGiorgio från Pennsylvania State University och Ripan Malhi från University of Illinois. Tidningens medförfattare inkluderar Tsimshian-representanterna Joycelynn Mitchell och Barbara Petzelt från Metlakatla Treaty Office i Prince Rupert, Kanada.

Malhi, en ledare i att skapa förtroendefulla relationer mellan genetiska forskare och ursprungsbefolkningen, var mentor för Lindo, som tog sin doktorsexamen vid University of Illinois i Champaign-Urbana.

Lindo fortsätter den traditionen att bygga förtroende och arbeta nära med ursprungsbefolkningar. Hans forntida DNA-forskning vid Emory integrerar metoderna för forntida hela genom, statistisk modellering och funktionella metoder.

Ett av hans projekt är fokuserat på genetiska fluktuationer för att hjälpa till att förstå gamla anpassningar i olika indianpopulationer. Han arbetar för närvarande med 10 olika stammar från hela Nordamerika.

"Samhällsengagemang är viktigt när man arbetar med ursprungsbefolkningar, säger Lindo, förklarar att han först träffar personligen en stamgemenskap för att prata om hur en genetisk studie kan bidra till deras kunskap om sin egen historia.

"Jag lyssnar på deras berättelser och hur de arbetar för att hålla sina kulturer vid liv, " säger han. "En äldste från en sydvästlig stam berättade för mig att hans farfar fördes bort i början av 1900-talet för att han var shaman och kristendomen växte genom området. Varje stams berättelser är olika men de är alla kraftfulla, och ibland svårt, berättelser att höra."

De flesta forntida DNA-analyser har kommit från Europa, där äldre DNA-labb är baserade och kalla temperaturer har hjälpt till att bevara exemplar.

Lindo vill föra med sig några av samma insikter som de med europeiska härkomster får om sitt förflutna till indianer.

"Jag skulle vilja reda ut den här idén att indianer är en del av en unik ras, " säger han. "Jag vill hjälpa indianstammar att återta kunskap om deras mycket gamla evolutionära historia – historier som till stor del har utplånats på grund av kolonialismen."