Forskarna screenade DNA extraherat från forntida mänskliga lämningar för genomiska tecken på föräldrars släktskap. Kredit:MPI for Evolutionary Anthropology
I dag, mer än 10 procent av alla globala äktenskap sker bland första eller andra kusiner. Även om kusinäktenskap är vanligt förekommande i vissa samhällen, fackföreningar mellan nära släktingar avskräcks i andra. I en ny studie, forskare från Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Leipzig, Tyskland, och University of Chicago undersökte hur vanligt nära föräldrars släktskap var hos våra förfäder.
Forskarna analyserade om tidigare publicerade DNA-data från forntida människor som levde under de senaste 45, 000 år för att ta reda på hur nära släkt deras föräldrar var. Resultaten var överraskande:Forntida människor valde sällan sina kusiner som kompisar. I en global datauppsättning av 1, 785 individer endast 54, det är, cirka tre procent, visa de typiska tecknen på att deras föräldrar är kusiner. Dessa 54 samlades inte i rum eller tid, visar att kusinparningar var sporadiska händelser i de studerade forntida populationerna. I synnerhet, även för jägare-samlare som levde mer än 10, 000 år sedan, fackföreningar mellan kusiner var undantaget.
För att analysera en så stor datamängd, forskarna utvecklade ett nytt beräkningsverktyg för att screena forntida DNA för föräldrars släktskap. Den upptäcker långa DNA-sträckor som är identiska i de två DNA-kopiorna, en ärvd från mamman och en från pappan. Ju närmare föräldrarna är släkt, ju längre och rikligare sådana identiska segment är. För moderna DNA-data, beräkningsmetoder kan identifiera dessa sträckor med lätthet. Dock, kvaliteten på DNA från ben som är tusentals år gamla är, i de flesta fallen, för låg för att tillämpa dessa metoder. Således, den nya metoden fyller luckorna i de gamla genomen genom att utnyttja moderna högkvalitativa DNA-data. "Genom att tillämpa den här nya tekniken kunde vi screena mer än tio gånger så många antika genom än tidigare möjligt, säger Harald Ringbauer från Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, studiens huvudforskare.
Denna figur visar genomiska tecken på föräldrars släktskap hos en individ som levde ca. 6, 000 år sedan i dagens Israel. Mörkgrå sträckor markerar områden där identiskt DNA överfördes av de två föräldrarna. Baserat på längden och antalet av dessa segment, forskarna drog slutsatsen att föräldrarna till denna individ var helsyskon. Kredit:Ringbauer et al. (2021)
Studerar bakgrundssläktskap
Förutom att identifiera parningar av nära anhöriga, den nya metoden gjorde det också möjligt för forskarna att studera bakgrundssläktskap. Sådan släktskap härrör från de typiskt många okända avlägsna förhållandena inom små populationer. Som ett nyckelresultat, forskarna fann en betydande demografisk påverkan av den tekniska innovationen inom jordbruket. Detta följdes alltid av ett markant förfall i bakgrundsföräldrasläktskap, tyder på ökande befolkningsstorlekar. Genom att analysera tidstransekter av mer än ett dussin geografiska regioner över hela världen, forskarna utökade tidigare bevis för att befolkningsstorlekarna ökade i samhällen som bedriver jordbruk jämfört med jägare-samlare försörjningsstrategier.
Den nya metoden att screena forntida DNA för föräldrars släktskap ger forskare ett mångsidigt nytt verktyg. Ser fram emot, området för forntida DNA utvecklas snabbt, med fler och fler gamla genom som produceras varje år. Genom att belysa parningsval såväl som dynamiken i tidigare populationsstorlekar, den nya metoden kommer att göra det möjligt för forskare att kasta mer ljus över våra förfäders liv.