Besökare i Östafrika blir ofta förvånade över massiva boskapshjordar med en underbar samling av horn, puckel- och pälsmönster. Pastoralism – ett sätt att leva centrerat kring vallning – är en central del av många afrikaners identitet. Det är också en viktig ekonomisk strategi som nu hotas av klimatförändringarna, stigande efterfrågan på kött, stadsutbredning och landkonflikter.

Pastoralismens rötter kan innehålla ledtrådar för att hjälpa till att lösa dessa moderna utmaningar. Studier tyder på att traditionella sätt att hantera boskap – att flytta runt och byta med andra herdar – gjorde det möjligt för herdar att klara av miljöinstabilitet och ekonomiska förändringar under de senaste tusen åren. Forskning hjälper också forskare att förstå hur årtusenden av vallning – och boskapsdynga – har format östra Afrikas savanner och mångfald av vilda djur.

Så hur började pastoralism i Afrika? För närvarande tror de flesta arkeologer vilda förfäder till dagens tamboskap, får och getter tämjdes först i Mellanösterns "fertila halvmåne". Arkeologisk forskning visar att vallning började dyka upp i och spred sig från det som nu är Egypten runt 8, 000 år sedan. Vid 5, 000 år sedan, Herdar begravde sina döda på utarbetade monumentala kyrkogårdar nära en sjöstrand i Kenya. Två årtusenden senare, pastoratiska bosättningar fanns över en stor del av Östafrika och av minst 2, 000 år sedan, boskap dyker upp i Sydafrika.

Mycket återstår obesvarat:spreds djuren mest genom utbyte, precis som kontanter cirkulerar brett medan folk mestadels stannar kvar? Flyttade människor långa sträckor med sina hjordar, korsar kontinenten generation för generation? Var det många separata migrationer eller få, och vad hände när invandrade herdar träffade inhemska foderälskare? Vi bestämde oss för att ställa dessa frågor med hjälp av forntida DNA från arkeologiska skelett från hela Östafrika.

Sammanfoga herdarnas genetiska historia

Arkeologer studerar forntida människors skräp - trasiga lerkrukor, övergivna smycken, överblivna måltider, även avföring – men vi studerar också människorna själva. Bioarkeologer undersöker mänskliga ben och tänder som indikatorer på hälsa, livsstil och identitet.

Nu är det också möjligt att sekvensera gammalt DNA för att titta på genetiska härkomster. Tills nyligen, fastän, Afrika har stått vid sidan av den "urgamla DNA-revolutionen" av en mängd olika anledningar. Framsteg inom DNA-sekvensering har skapat nya möjligheter att studera afrikansk befolkningshistoria.

I vår nya forskning, vårt team sekvenserade genomen från 41 personer begravda på arkeologiska platser i Kenya och Tanzania, mer än en fördubbling av antalet forntida individer med genomomfattande data från Afrika söder om Sahara. Vi erhöll radiokoldadlar från benen hos 35 av dessa människor – viktigt eftersom direkta datum på mänskliga kvarlevor är praktiskt taget obefintliga i Östafrika. Att arbeta som ett team innebar att skapa partnerskap mellan kuratorer, arkeologer och genetiker, trots våra olika arbetskulturer och specialiserade ordförråd.

Människorna vi studerade begravdes med en mängd olika arkeologiska bevis som kopplade dem till födosök, pastoralism och, i ett fall, jordbruk. Dessa föreningar är inte lufttäta – människor kan ha växlat mellan födosök och vallning – men vi litar på kulturella traditioner, artefakttyper och mat återstår att försöka förstå hur människor fick sina måltider.

Efter att vi grupperade individer baserat på den livsstil vi drog slutsatsen från tillhörande arkeologiska bevis, vi jämförde deras gamla genom med hundratals levande människors, och några dussin forntida människor från hela Afrika och det angränsande Mellanöstern. Vi letade efter mönster av genetisk släktskap.

Vissa av våra gamla prover liknade inte andra kända grupper. Trots stora ansträngningar för att dokumentera den stora genetiska variationen i Afrika, det är en lång väg att gå. Det finns fortfarande luckor i modern data, och inga gamla uppgifter alls för stora delar av kontinenten. Även om vi kan identifiera grupper som delar genetiska likheter med de gamla herdarna, denna bild kommer utan tvekan att bli tydligare när mer data blir tillgänglig.

Vallningen utökades i etapper

Hittills kan vi säga att vallningen spred sig via ett komplex, flerstegsprocess. Det första steget involverade en "spökpopulation - en som vi inte har direkta genetiska bevis för ännu. Dessa människor hämtade ungefär hälften av sina anor från grupper som bodde i antingen Mellanöstern eller förmodligen nordöstra Afrika (en region för vilken vi har inget relevant aDNA) eller båda, och ungefär hälften från sudanesiska grupper. När denna grupp spred sig söderut – troligen med boskap – interagerade de och integrerade genetiskt med foderälskare som redan bodde i Östafrika. Denna interaktionsperiod varade från kanske runt 4, 500-3, 500 år sedan.

Efter detta inträffade, det verkar som om gamla herdar genetiskt höll sig för sig själva. Metoder som låter oss uppskatta det genomsnittliga datumet för inblandning – dvs. genflöde mellan tidigare isolerade grupper – indikerar integration i stort sett stoppad med cirka 3, 500 år sedan. Detta tyder på att det fanns sociala hinder som hindrade herdar och vallskötare från att skaffa barn tillsammans, även om de interagerade på många andra sätt. Alternativt det kan ha funnits mycket färre vallskötare än herdar, så att genflödet mellan dessa samhällen inte hade någon stor demografisk inverkan.

Runt 1, För 200 år sedan, vi dokumenterar nyanlända personer relaterade till nyligen genomförda sudanesiska och – för första gången – västafrikanska grupper, i samband med tidig järnbearbetning och jordbruk. Efter denna punkt, en social mosaik som består av bönder, herdar och vallskötare blev typiska för Östafrika, och så är det idag.

En intressant fråga är hur tidiga pastoralister använde sina besättningar. Till exempel, drack de mjölk? Även om många östafrikaner idag bär på en genetisk mutation som hjälper dem att smälta mjölk till vuxen ålder, detta kan vara en ny utveckling. Vi kunde testa åtta individer för den genetiska varianten som är ansvarig för laktaspersistens hos många östafrikanska pastoralister idag. Bara en man, som bodde i Tanzania 2, 000 år sedan, bar denna variant. Kanske var mjölkproduktion sällsynt, men det är också möjligt att människor hittat kreativa kulinariska lösningar – t.ex. fermenterad mjölk eller yoghurt - för att undvika matsmältningsbesvär.

Kulturell och biologisk mångfald är inte samma sak

Arkeologer har ett ordspråk som säger att "krukor är inte människor." Särskilda artefaktstilar antas inte spegla konkreta identiteter – precis som vi inte skulle anta idag att valet av kiltar kontra lederhosen bestäms av DNA.

I Kenya och Tanzania, arkeologer hade tidigare identifierat två tidiga kulturtraditioner för herdar som kännetecknades av olika keramikstilar, källor till stenverktyg, bosättningsmönster och gravsätt. Människorna som skapade dessa kulturer levde ungefär samtidigt och i samma område. Vissa forskare antog att de talade olika språk och hade olika "etniska" identiteter.

Vår färska studie fann inga bevis för genetisk differentiering bland människor associerade med dessa olika kulturer; faktiskt, vi slogs av hur nära släkt de var. Nu kan arkeologer ställa en annan fråga:Varför uppstod distinkta kulturer bland så nära besläktade grannar?

(Åter)upptäcka förlorade platser och människor

Några av våra mest spännande fynd kom från oväntade håll. Museihyllorna är fulla av potentiellt spelförändrande samlingar som ännu inte har studerats eller publicerats. I ett bakre hörn av ett förråd, vi hittade en bricka med två fragmentariska mänskliga skelett som upptäcktes under en geologisk expedition i Rift Valley vid Prettejohn's Gully på 1960-talet. Det fanns lite kontextuell information, men med uppmuntran från kuratorer tog vi prov på kvarlevorna för att se om vi åtminstone kunde fastställa deras ålder.

Vi blev chockade när vi fick veta att dessa 4, 000 år gamla begravningar gav det äldsta DNA från Kenya, och att mannen och kvinnan som begravdes på den platsen kan ha varit några av de tidigaste herdarna i Östafrika. Tack vare dem, vi kan visa att spridningen av vallning i Kenya involverade flera separata rörelser av förfäders distinkta grupper. Vi har mycket att lära av äldre samlingar, och arkeologer behöver inte alltid gräva för att göra nya upptäckter.

Forntida DNA-forskning svarar inte bara på frågor om vårt gemensamma förflutna. Det tar också upp nya som måste besvaras av andra områden. Våra resultat berättar inte vad migration och inblandning betyder i sociala termer. Vad fick människor att flytta med boskap? Vad hände när människor med radikalt olika livsstilar träffades? Vad hände med födosökarna som bodde i Östafrika under det förflutna, och vilkas ättlingar är få och långt mellan idag?

I sista hand, vi hoppas att vi genom att studera pastoralism i det förflutna – och visa motståndskraften i denna livsstil – kan bidra på något sätt till att förstå de utmaningar som herdar står inför idag.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.