Two men found at the Yana Rhinoceros Horn Site in northern Siberia in Russia date to about 32,000 years ago, providing the earliest direct evidence of humans in the region.

Elena Pavlova

Closest-known ancestor of today’s Native Americans found in Siberia

By Michael PriceJun. 5, 2019 , 1:00 PM

Indigenous Americans, who include Alaska Natives, Canadian First Nations, and Native Americans, descend from humans who crossed an ancient land bridge connecting Siberia in Russia to Alaska tens of thousands of years ago. But scientists are unclear when and where these early migrants moved from place to place. Two new studies shed light on this mystery and uncover the most closely related Native American ancestor outside North America.

In the first study, researchers led by Eske Willerslev, a geneticist at the University of Copenhagen, sequenced the whole genomes of 34 individuals who lived in Siberia, the land bridge Beringia, and Alaska from 600 to nearly 32,000 years ago. The oldest individuals in the sample—two men who lived in far northern Siberia—represent the earliest known humans from that part of the world. There are no direct genetic traces of these men in any of the other groups the team surveyed, suggesting their culture likely died out about 23,000 years ago when the region became too cold to be inhabitable.

Elsewhere on the Eurasian continent, however, a group arose that would eventually move into Siberia, splinter, and cross Beringia into North America, the DNA analysis reveals. A woman known as Kolyma1, who lived in northeastern Siberia about 10,000 years ago, shares about two-thirds of her genome with living Native Americans. “It’s the closest we have ever gotten to a Native American ancestor outside the Americas,” Willerslev says. Still, notes Ben Potter, an archaeologist at the University of Alaska in Fairbanks who was not involved with the work, the relation is nevertheless distant.

Based on the time it would have taken for key mutations to pop up, the ancestors of today’s Native Americans splintered off from these ancient Siberians about 24,000 years ago, roughly matching up with previous archaeological and genetic evidence for when the peopling of the Americas occurred, the team reports today in Nature.

Additional DNA evidence suggests a third wave of migrants, the Neo-Siberians, moved into northeastern Siberia from the south sometime after 10,000 years ago. These migrants mixed with the ancient Siberians, planting the genetic roots of many of the area’s present-day populations.

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Os indígenas americanos, que incluem nativos do Alasca, primeiras nações canadenses e nativos americanos, descendem de humanos que cruzaram uma antiga ponte terrestre que liga a Sibéria na Rússia ao Alasca dezenas de milhares de anos atrás. Mas os cientistas não sabem ao certo quando e onde esses migrantes se mudaram de um lugar para outro. Dois novos estudos lançam luz sobre esse mistério e descobrem o ancestral nativo americano mais intimamente relacionado fora da América do Norte.

No primeiro estudo, pesquisadores liderados por Eske Willerslev, geneticista da Universidade de Copenhague, sequenciaram todo o genoma de 34 indivíduos que viviam na Sibéria, na ponte terrestre Beringia e no Alasca de 600 a quase 32.000 anos atrás. Os indivíduos mais velhos da amostra - dois homens que moravam no extremo norte da Sibéria - representam os primeiros humanos conhecidos daquela parte do mundo. Não há vestígios genéticos diretos desses homens em nenhum dos outros grupos pesquisados ​​pela equipe, sugerindo que sua cultura provavelmente morreu há 23.000 anos atrás, quando a região ficou fria demais para ser habitada.

Em outros lugares do continente euro-asiático, no entanto, surgiu um grupo que acabaria se mudando para a Sibéria, lascando e cruzando Beringia para a América do Norte, revela a análise do DNA. Uma mulher conhecida como Kolyma1, que viveu no nordeste da Sibéria cerca de 10.000 anos atrás, compartilha cerca de dois terços de seu genoma com os nativos americanos vivos. "É o mais próximo que chegamos de um ancestral nativo americano fora das Américas", diz Willerslev. Ainda assim, observa Ben Potter, arqueólogo da Universidade do Alasca em Fairbanks que não estava envolvido com o trabalho, a relação ainda é distante.

Com base no tempo necessário para que as principais mutações aparecessem, os ancestrais dos nativos americanos de hoje se separaram desses antigos siberianos há cerca de 24.000 anos, comparando-se com as evidências arqueológicas e genéticas anteriores de quando as populações das Américas ocorreram, a equipe relata hoje na Nature.

Evidências adicionais de DNA sugerem que uma terceira onda de migrantes, os neo-siberianos, se mudou para o nordeste da Sibéria a partir do sul algum tempo depois de 10.000 anos atrás. Esses migrantes se misturaram aos antigos siberianos, plantando as raízes genéticas de muitas das populações atuais da região.

Different groups have mixed and migrated throughout Siberia in Russia and into North America over the past 40,000 years.

Martin Sikora

The results are exciting, if a bit unsurprising, says Connie Mulligan, an anthropologist at the University of Florida in Gainesville. “To me, it makes total sense that there were a lot of populations migrating through the region and replacing each other, with some of them moving into the Americas.”

In the second study, led by biologist Pavel Flegontov at the University of Ostrava in the Czech Republic and also appearing today in Nature, Potter and colleagues attempt to uncover the roots of a genetic family known to scientists as Paleo-Eskimos (although this term is disputed by Indigenous groups themselves). Archaeological records suggest the ancestors of these individuals moved into modern-day Alaska and the Canadian Arctic about 5000 years ago, but how they relate to modern groups remains a mystery.

The scientists analyzed the genomes of 48 ancient individuals from sites in the North American Arctic and Siberia dating from between about 7000 to 300 years ago. They then compared their DNA to those of other modern and ancient Indigenous people across northern North America and looked for patterns in shared ancestry and language families.

Paleo-Eskimos originating in Siberia crossed Beringia about 5000 years ago, mixing with indigenous Americans from a previous wave of Siberian migrants, as well as a much later lineage called Neo-Eskimos, the team concludes. This tangled family tree underpins the ancestry of modern speakers of indigenous Na-Dene and Eskimo-Aleut languages.

Based on the DNA analysis, the group that gave rise to Kolyma1 identified by Willerslev’s team may be the ancestors, or very close relations, of the Paleo-Eskimos. “[They are] in the right spot to be ancestors, or related in some way, to the Paleo-Eskimos that expanded into North America around 5000 years ago,” Potter says. “It fits together really nicely.”

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Os resultados são emocionantes, embora um pouco surpreendentes, diz Connie Mulligan, antropóloga da Universidade da Flórida em Gainesville. "Para mim, faz total sentido que havia muitas populações migrando pela região e substituindo umas às outras, com algumas delas se mudando para as Américas."

No segundo estudo, liderado pelo biólogo Pavel Flegontov na Universidade de Ostrava, na República Tcheca, e também aparecendo hoje na Nature, Potter e colegas tentam descobrir as raízes de uma família genética conhecida pelos cientistas como Paleo-esquimós (embora esse termo seja disputados pelos próprios grupos indígenas). Os registros arqueológicos sugerem que os ancestrais desses indivíduos se mudaram para o Alasca moderno e o Ártico canadense cerca de 5000 anos atrás, mas como eles se relacionam com grupos modernos permanece um mistério.

Os cientistas analisaram o genoma de 48 indivíduos antigos de locais no Ártico e na Sibéria da América do Norte que datam entre cerca de 7000 a 300 anos atrás. Eles então compararam seu DNA aos de outros povos indígenas modernos e antigos do norte da América do Norte e procuraram padrões em famílias de ancestrais e idiomas compartilhados.

Os paleo-esquimós originários da Sibéria cruzaram Beringia há cerca de 5000 anos, misturando-se com os indígenas americanos de uma onda anterior de migrantes siberianos, bem como uma linhagem muito mais tarde chamada neo-esquimós, conclui a equipe. Esta árvore genealógica emaranhada sustenta a ascendência de falantes modernos das línguas indígenas Na-Dene e Esquimó-Aleut.


Com base na análise do DNA, o grupo que deu origem ao Kolyma1 identificado pela equipe de Willerslev pode ser o ancestral, ou parentesco próximo, dos paleo-esquimós. “[Eles estão] no lugar certo para serem ancestrais, ou relacionados de alguma forma, aos paleo-esquimós que se expandiram para a América do Norte há cerca de 5000 anos atrás”, diz Potter. "Ele se encaixa muito bem."

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• Archaeology

doi:10.1126/science.aay2891

Michael Price