世界最古の農耕民の遺伝的起源が明らかに――氷河期の狩猟採集民の混合集団が起源

新石器時代最初の農耕民の遺伝的起源は、長い間、中近東に位置すると考えられてきました。しかし、学術誌『Cell』に発表された最新の研究によると、初期の農耕民は実は、中近東から南東ヨーロッパにまで広がる氷河期の狩猟採集民集団の混合によって生まれたことが明らかになりました。

この研究には、ベルン大学およびスイス生物情報学研究所(SIB)、ヨハネス・グーテンベルク大学マインツ、フライブルク大学の研究者たちが参加しました。研究チームが開発した手法は、他の人類進化のパターンも、これまでにない解像度で解明する助けとなる可能性を秘めています。

農業と定住生活の最初の痕跡は、いわゆる「肥沃な三日月地帯」で見つかっています。中東のこの地域では、約1万1000年前に人々が定住を始め、動植物の家畜化を進めました。農業と定住の起源という問いは、100年以上にわたり研究者を悩ませてきました。農業は中東から文化的な拡散によって広まったのか、それとも人々の移住によって広まったのか――。

これまでの先史時代の人骨に対する遺伝学的分析は、初期ヨーロッパの農耕民がアナトリアの狩猟採集民集団の子孫であるという説を支持してきました。それは間違いではないものの、今回の新研究は、新石器時代の遺伝的起源を単一の地域に明確に帰することはできないことを示しています。氷河期の終わりには予想外の複雑な集団動態が起こり、農業と定住生活を発明した集団、すなわち最初の新石器時代の農耕民の祖先的な遺伝的構成が形成されたのです。

最初の農耕民は1万4000年前に始まった混合過程から生まれた

これまでの分析では、初期新石器時代の人々は当時の他の人類集団とは遺伝的に異なっており、その起源についてはほとんど何もわかっていませんでした。研究の第一著者の一人で、ベルン大学生態進化研究所およびSIB所属のニーナ・マルキ氏は次のように述べています。「アナトリアとヨーロッパの最初の農耕民は、ヨーロッパと中東の狩猟採集民の混合集団から生まれたことが、今やわかりました」。

研究チームによると、混合過程は約1万4000年前に始まり、その後、数千年にわたる極端な遺伝的分化の時期が続いたといいます。

先史時代の人骨から集団の歴史をモデル化する新手法

この研究は、2つの技術の組み合わせによって可能になりました。ひとつは先史時代の人骨から高品質な古代ゲノムを生成すること、もうひとつは得られたデータを用いた人口動態モデリングです。研究チームはこの手法を「デモゲノミック・モデリング」と名付けました。

研究の主任著者の一人であるローラン・エクスコフィエ氏(ベルン大学生態進化研究所教授、SIBグループリーダー)は、「過去3万年の微妙な人口動態のプロセスを高解像度で再構築するには、最新の統計ゲノム手法を適用できる、可能な限り高品質なゲノムデータが必要です」と述べています。エクスコフィエ氏は、マインツのヨハネス・グーテンベルク大学のヨアヒム・ブルガー氏、フライブルク大学のダニエル・ウェグマン氏とともにプロジェクトを立ち上げました。マルキ氏はさらに、「異なる古代ゲノムの類似性を比較するだけでは、それらがどのように進化したかを理解することはできません。研究対象の集団の真の歴史を可能な限り正確に再構築する必要がありました。これは複雑な集団遺伝統計によってのみ実現できます」と付け加えています。

学際的アプローチが古代の謎を解く鍵

マインツ大学に所属し、研究の第二主任著者であるヨアヒム・ブルガー氏は、学際的アプローチの必要性を強調しています。「この研究に適した人骨の収集と分析には約10年を要しました。これは、私たちのモデルを歴史的に裏付けてくれた多数の考古学者や自然人類学者の協力があってこそ実現したものです」。

歴史的文脈の整理は、ブルガー氏とともにヨハネス・グーテンベルク大学で研究するマクシム・ブラミ氏が担当しました。若き先史学者は、研究のいくつかの結論に驚きを隠せなかったといいます。「ヨーロッパ最初の農耕民は、中東からバルカン半島にかけて暮らしていた狩猟採集民集団の子孫であるようです。これは考古学的には予測できなかったことでした」。

人類集団進化の一般モデルへ

化石(人骨)から得られる遺伝データは非常に劣化しており、バイオインフォマティクスによる適切な処理が不可欠です。フライブルク大学の教授でSIBグループリーダーであるダニエル・ウェグマン氏は次のように説明します。「ヨーロッパの先史時代の高解像度な再構築が可能になったのは、古代の化石ゲノムを分析するために特別に開発した手法のおかげです」。

ブルガー氏はさらに、「これらのアプローチによって、世界最古の新石器時代集団の起源を解明しただけでなく、南西アジアとヨーロッパにおける人類集団の進化の一般モデルを確立することができました」と付け加えます。

「もちろん、時間と空間にはまだ空白があり、この地域における人類の進化の研究が終わったわけではありません」とエクスコフィエ氏は結んでいます。研究チームの計画はすでに決まっており、新石器時代後期と青銅器時代のゲノムを人口動態モデルに追加することで、人類の進化についてより詳細な全体像を描き出すことを目指しています。