Ekspansja Słowian już od II wieku? Nowa metoda analizy DNA pokazuje, co niewidoczne
W latach 150–550 na obszarze od środkowego Dunaju po środkową Wołgę pochowano osoby, które wykazują podobieństwo genetyczne do późniejszych populacji związanych ze Słowianami. Związek ten uwidoczniła odmienna od dotychczas stosowanych metoda analizy danych genetycznych. Autorzy nowej pracy stawiają więc hipotezę, że pierwsza zauważalna faza ekspansji społeczności o słowiańskim profilu genetycznym przypada już na II wiek naszej ery, a nie dopiero na wiek VI.
Pavel Flegontov z Uniwersytetu w Ostrawie i Uniwersytetu Harvarda oraz jego zespół przyjrzeli się sposobom przedstawiania podobieństw genetycznych i stwierdzili, że popularna analiza głównych składowych – PCA – może zacierać ważne różnice między dawnymi populacjami i tym samym zafałszowywać obraz ich wzajemnych relacji. Zauważyli, że gdy próbek jest wiele, są gęsto i równomiernie rozmieszczone oraz zachowane zostały rzadkie warianty genetyczne, PCA świetnie się sprawdza do tworzenia prostego modelu relacji. Jednak gdy próbek jest niewiele lub pochodzą głównie z kilku skupisk, pojawiają się poważne problemy, a usuwanie z analizy rzadkich wariantów genetycznych tylko pogłębia problem.
Uczeni stwierdzili, że w przypadku Słowian podobieństwa i różnice wewnątrz Europy są słabo widoczne, gdy pod uwagę brana jest cała Eurazja. Badacze porównali dane 5133 mieszkańców Eurazji z danymi 2425 współcześnie żyjących osób. Wybrane do analizy osoby pochodzące ze średniowiecza i pochowane w kontekście słowiańskim należały do jednej społeczności wybranej na podstawie wspólnych odcinków DNA. Badacze nazwali ich społecznością środkowo-wschodnioeuropejską (CEE). Gdy dane poddano analizie PCA okazało się, że CEE słabo odróżnia się od innych grup europejskich. Podobny zresztą problem był z odróżnieniem społeczności północno-zachodnioeuropejskich pochowanych w kontekstach germańskich.
Zaczęli więc poszukiwać sposobu, który pozwoliłby zachować szerszy obraz z uwzględnieniem szczegółów. Po porównaniu ponad 800 tysięcy wizualizacji uzyskanych różnymi metodami i przy różnych ustawieniach stwierdzili, że najlepszy jest wariant algorytmu PHATE (Potential of Heat-diffusion for Affinity-based Transition Embedding), w którym wykorzystano więcej informacji niż w typowym PCA. Stworzona za jego pomocą trójwymiarowa wizualizacja wskazała na istnienie od połowy II wieku rozproszonego komponentu słowiańskiego między Wołgą a Dunajem. W poszczególnych regionach grupy takie odróżniały się genetycznie na tle innej ludności. W PHATE tworzyły zwarte skupiska, w standardowym PCA były niewidoczne. Istnienie tych skupisk wskazuje, zdaniem autorów, na ograniczone mieszanie się z innymi grupami.
Nie znamy języka ani kultury tych ludzi. Widzimy jednak, że należą do tej samej populacji. Zatem nowe badania – o ile ich wyniki się potwierdzą – pozwalają wysunąć hipotezę o dwóch etapach ekspansji Słowian. Pierwszy, nieznany dotychczas, podejmowany był przez rozproszone mniejszościowe grupy w latach 150–550. Drugi, znany, to gwałtowna ekspansja demograficzna i kulturowa Słowian, która rozpoczęła się w VI wieku.
Praca zespołu Flegontova została na razie udostępniona w serwisie bioRxiv. Nie ukazała się jeszcze w żadnym recenzowanym piśmie naukowym. Jeśli przejdzie krytykę, może być niezwykle ważnym elementem dyskusji na temat odtwarzania przeszłości ludzkich populacji i – co nas szczególnie interesuje – na temat pochodzenia Słowian. Wskazuje ona bardzo interesujący kierunek badań. Wczesne ślady Słowian mogą znajdować się w już zgromadzonych danych, jednak dotychczas pozostawały niewidoczne w najczęściej stosowanych metodach wizualizacji.
Z oryginalną pracą można zapoznać się w artykule Sparse sampling and rare-variant depletion distort PCA visualizations of population structure: recovery with objective-guided manifold learning opublikowanym w bioRxiv. Omówienia pracy w języku polskim podjął się profesor Gościwit Malinowski.
Komentarze (0)