first farmers in central Europe - genetic and social diversity

MOESAN

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[h=2]Diversité sociale et génétique des premiers fermiers d'Europe Centrale[/h] Par Bernard Sécher, samedi 15 juillet 2023. ADN ancien

Les racines archéologiques de la culture rubanée (LBK) qui se diffuse entre 5500 et 5000 av. JC. en Europe Centrale se trouvent dans la culture Starčevo de Transdanubie Centrale et dans la culture Körös située dans l'est du bassin des Carpates. La culture LBK est souvent divisée en deux sous-groupes: la culture Alföld (ALPC) limitée à sa partie orientale dans l'est du bassin des Carpates et son expansion occidentale qui se diffuse en deux vagues. La première s'étend de la Transdanubie à l'Allemagne, la seconde atteint vers l'ouest la France du bassin Parisien à la Normandie, et vers l'est la Pologne, l'Ukraine, la Moldavie et la Roumanie. La culture LBK est très uniforme le long des plaines alluviales qui suivent les grands fleuves. Néanmoins les études archéologiques ont mis en évidence des différences subtiles dans les modes de subsistance, les habitats, la santé et le mode de vie des communautés LBK identifiant trois régions socio-culturelles: la grande plaine de Hongrie et la Transdanubie, l'Europe Centrale et le bassin Parisien. Cette culture disparait entre 5000 et 4900 av. JC. Les études suggèrent un effondrement démographique potentiellement lié à des événements violents exemplifiés par les sites de massacres de Talheim et Schletz. Les analyses isotopiques du strontium sur les trois sites archéologiques de Nitra, Schwetzingen, et Vedrovice ont révélé une plus forte mobilité chez les femmes que chez les hommes suggérant une société patrilocale dans laquelle les terres sont héritées le long de la lignée paternelle.

Les premières études de paléo-génétique ont montré que les populations de la culture LBK ont une forte ascendance issue d'Anatolie (EEF) et environ 5% d’ascendance issue des chasseurs-cueilleurs de l'ouest (WHG). Cependant quelques individus ont plus forte proportion d'ascendance WHG.

Pere Gelabert et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: Social and genetic diversity among the first farmers of Central Europe. Ils ont analysé le génome de 248 individus issus des cultures Starčevo (n=19), Körös (n=9) et LBK en Autriche, Slovaquie, Croatie, Roumanie, Serbie et Hongrie:

2023_Gelabert_Figure1A.jpg

Les auteurs ont réalisé une Analyse en Composantes Principales. Dans la figure ci-dessous, les individus de la culture Alföld (ALPC) (symboles vert) se distinguent des autres car ils sont situés plus proches des chasseurs-cueilleurs de l'ouest, alors que ceux des cultures Starčevo et Körös se superposent aux individus LBK occidentaux. Ces résultats suggèrent que la population ALPC est issue d'un mélange génétique entre la population néolithique et une population de chasseurs-cueilleurs. Ainsi le logiciel qpAdm montre que la population ALPC possède en moyenne 11,5% d'ascendance WHG alors que les autres populations néolithiques en possède seulement 4%:

2023_Gelabert_Figure1B.jpg


Le mélange génétique entre toutes les populations néolithiques étudiées ici et la population WHG remonte à environ 400 ans avant qu'elles vivaient. Ce résultat suggère que la formation de ces cultures a été accompagnée par un mélange avec la population chasseur-cueilleur locale. Ce mélange génétique a cependant continué légèrement durant la durée de vie de la culture LBK comme le montre le profil génétique des individus les plus récents. Les estimations de biais sexuel montre que le mélange génétique avec la population WHG s'est fait de la même façon du côté des hommes et des femmes.

Les auteurs ont ensuite comparé la diversité mitochondriale et celle du chromosome Y. Pour ce dernier l'haplogroupe G est dominant en Slovaquie, Allemagne et Hongrie, l'haplogroupe C en Autriche et l'haplogroupe I dans la population ALPC de Hongrie. Par contre il n'y a pas de distinction régionale pour le génome mitochondrial. Ces résultats suggèrent une plus grande mobilité des femmes dans ces sociétés néolithiques d'Europe.
 
Les auteurs ont ensuite analysé la distribution géographique des individus reliés familialement dans les deux cimetières de Nitra et Polgár-Ferenci-hát. Les auteurs ont ainsi mis en évidence neuf familles à Nitra et quatre familles à Polgár-Ferenci-hát dont une comprenant 13 individus. Ainsi les auteurs ont trouvé que les individus d'une même famille ont tendance à être enterrés proches les uns des autres. Dans la figure ci-dessous le cimetière de Nitra est au-dessus et celui de Polgár-Ferenci-hát est en-dessous. Les hommes sont représentés par des carrés et les femmes par des cercles. La couleur rouge indique le groupe dont le profil génétique est nominal, la couleur verte les individus avec un surplus d'ascendance WHG et la couleur violette ceux qui ont un excès d'ascendance EEF. La couleur marron indique les enfants. Les lignes bleues indiquent les relations au premier degré. Le petit symbole jaune indique les sépultures avec du mobilier archéologique:

2023_Gelabert_Figure3.jpg


Dans le cimetière de Nitra il n'y a pas plus d'hommes que de femmes reliés familialement. A l'inverse à Polgár-Ferenci-hát il y a plus d'hommes que de femmes reliés familialement suggérant un certain degré de patrilocalité.

Les analyses isotopiques montrent qu'il y a des différences de mobilité à l'intérieur de chaque famille identifiée. Par contre les auteurs n'ont pas mis en évidence de différence dans la diète de ces familles, sauf à Nitra où il y a des légères différences dans les isotopes du carbone d'une famille à l'autre.

Sur le site archéologique de Schletz en Autriche, 103 individus retrouvés dans le système de fossés sont associés à un massacre, alors que 19 individus sont issus d'inhumations. Parmi les individus issus des fossés, il y a une seule paire reliée au premier ou au second degré, et deux paires qui relient un individu des fossés et un individus des inhumations. Seulement 6 des 71 individus issus des fossés sont reliés au troisième degré. Ces valeurs sont beaucoup plus faibles que dans les cimetières de Nitra et de Polgár-Ferenci-hát. Ainsi le massacre qui a eu lieu à Schletz n'impliquait pas une petite communauté. Ces résultats sont confirmés par l'analyse de l'évolution de la taille effective des populations de Schletz et Nitra. A Nitra le signal montre une contraction de la population correspondant à une certaine isolation de la population:

2023_Gelabert_Figure4.jpg


Ces résultats sont confirmés par l'analyse des segments IBD et d’homozygotie.
 
So, from 4 to 11% WHG depending on time and place.

Makes sense given all we've learned so far. In a thousand years or so, it got up to about 20 to 25% if my memory serves.
 
If I remember well the Cardium Ware farmers mixed more and faster with WHG than LBK.
Even up in Germany and France LBK carried only some 5 % WHG. This 11,5 % amongst ALPc indeed suggests an extra admixture prior to the spread of ALPc.
 

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