Vollständige mitochondriale Genome enthüllen neolithische Expansion nach Europa

Der neolithische Übergang von Jagen und Sammeln zu Landwirtschaft und Viehzucht markiert eine der drastischsten kulturellen Veränderungen in der europäischen Vorgeschichte. Kurze Abschnitte alten mitochondrialen DNA (mtDNA) von Skeletten präneolithischer Jäger-Sammler sowie frühen neolithischen Bauern unterstützen das demische Diffusionsmodell, bei dem eine Migration früher Bauern aus dem Nahen Osten und eine Ersetzung präneolithischer Jäger-Sammler weitgehend für kulturelle Innovationen und Änderungen der Subsistenzstrategien während der neolithischen Revolution in Europa verantwortlich sind. Um zu testen, ob ein Signal der Populationsexpansion noch im modernen europäischen mitochondrialen DNA vorhanden ist, analysierten wir einen umfassenden Datensatz von 1.151 vollständigen mtDNAs von heutigen Europäern. Basierend auf alten DNA-Daten aus früheren Untersuchungen identifizierten wir mtDNA-Haplogruppen, die typisch für frühe Bauern und Jäger-Sammler sind, nämlich H und U. Bayesian Skyline-Koaleszenzschätzungen wurden dann auf Subsets vollständiger mtDNAs moderner Populationen angewendet, um nach Signalen früherer Populationsexpansionen zu suchen. Unsere Analysen zeigten eine Populationsexpansion zwischen 15.000 und 10.000 Jahren vor heute (YBP) in mtDNAs, die typisch für Jäger und Sammler sind, mit einem Rückgang zwischen 10.000 und 5.000 YBP. Diese entsprachen einem analogen Bevölkerungswachstum vor etwa 9.000 YBP für mtDNAs, die typisch für frühe Bauern sind. Die beobachteten Veränderungen im Laufe der Zeit deuten darauf hin, dass die Ausbreitung der Landwirtschaft in Europa mit der Expansion von landwirtschaftlichen Populationen nach Europa einherging, gefolgt von der schließlich erfolgten Assimilation ansässiger Jäger-Sammler. Unsere Daten zeigen, dass zeitgenössische mtDNA-Datensätze genutzt werden können, um die antike Bevölkerungsgeschichte zu untersuchen, selbst wenn nur begrenzte alte genetische Daten zur Verfügung stehen.