Übergang vom Neolithikum zur Bronzezeit durch Migration

Neue Gen-Analysen werfen Licht auf die Rolle der Migration beim Übergang vom Neolithikum zur Bronzezeit und die Entstehung der indoeuropäischen Sprachen.

Skelett aus der frühen Bronzezeit. Eine zeit des Übergang
Eines der Skelette, deren komplettes Genom sequenziert wurde. CREDIT: EPHORAT DER ANTIQUITÄTEN VON KOZANI, HELLENISCHES KULTURMINISTERIUM, GRIECHENLAND. MIT FREUNDLICHER GENEHMIGUNG VON DR. GEORGIA KARAMITROU-MENTESSIDI.

Einwanderung beim Übergang zur Bronzezeit

Die ersten Zivilisationen, die monumentale Paläste und urbane Zentren in Europa errichteten, sind genetisch homogener als erwartet. Dies geht aus der ersten Studie hervor, in der ganze Genome aus antiken archäologischen Stätten rund um die Ägäis sequenziert wurden.

Obwohl es deutlicher Unterschiede in Bestattungssitten, Architektur und Kunst gibt, waren sich die minoische Zivilisation auf Kreta, die helladische Zivilisation auf dem griechischen Festland und die kykladische Zivilisation auf den Kykladeninseln in der Mitte der Ägäis während der frühen Bronzezeit (vor 5000 Jahren) genetisch ähnlich.

Die Ergebnisse deuten daraufhin, dass entscheidende Innovationen wie die Entwicklung städtischer Zentren, die Verwendung von Metall und intensiver Handel während des Übergangs vom Neolithikum zur Bronzezeit nicht nur auf die Masseneinwanderung aus dem Osten der Ägäis zurückzuführen sind, wie bisher angenommen, sondern auch auf die kulturelle Kontinuität der lokalen neolithischen Gruppen.

Die Studie zeigt auch, dass sich die Individuen aus der nördlichen Ägäis in der Mittleren Bronzezeit (vor 4000-4.600 Jahren) erheblich von denen der frühen Bronzezeit unterschieden. Diese Individuen teilten außerdem die Hälfte ihrer Abstammung mit Menschen aus der pontisch-kaspischen Steppe. Einer großen geographischen Region, die sich zwischen der Donau und dem Ural und nördlich des Schwarzen Meeres erstreckt. Sie wiesen genetische Ähnlichkeiten mit den heutigen Griechen auf.

Die Ergebnisse legen nahe, dass Migrationswellen von Hirten aus der pontisch-kaspischen Steppe oder Populationen nördlich der Ägäis, das heutige Griechenland geprägt haben. Diese möglichen Migrationswellen liegen alle vor dem Auftreten der frühesten dokumentierten Form des Griechischen, was Theorien unterstützt, die die Entstehung des Proto-Griechischen und die Evolution der indoeuropäischen Sprachen entweder in Anatolien oder in der pontisch-kaspischen Steppenregion erklären.

Sequenzierung von Genomen

Das Team entnahm zudem Proben von gut erhaltenen Skelettresten an archäologischen Stätten. Sie sequenzierten sechs ganze Genome. Vier davon stammten aus allen drei Kulturen während der frühen Bronzezeit. Während zwei andere aus einer helladischen Kultur während der mittleren Bronzezeit.

Die Forscher sequenzierten zudem auch die mitochondrialen Genome von elf weiteren Individuen aus der frühen Bronzezeit. Die Sequenzierung ganzer Genome lieferte den Forschern genügend Daten, um demographische und statistische Analysen zur Bevölkerungsgeschichte durchzuführen.

Die Sequenzierung alter Genome ist eine große Herausforderung, vor allem wegen der Degradation des biologischen Materials und der menschlichen Kontamination. Ein Forschungsteam am CNAG-CRG spielte eine wichtige Rolle bei der Überwindung dieser Herausforderung durch den Einsatz von maschinellem Lernen.

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Ein internationales Forscherteam unter der Leitung eines Assistenzprofessors der Florida State University hat unzählige Daten aus der neolithischen bis spätrömischen Periode analysiert, um die Migrationsmuster im Mittelmeerraum zu untersuchen, und fand heraus, dass es trotz der Beweise für kulturelle Verbindungen nur wenige Hinweise auf eine massive Migration in der Region gibt.

Genom-Entschlüsselung durch Deep Learning

Oscar Lao, Leiter der Population Genomics Group am CNAG-CRG, erklärt: „Wir haben den Vorteil genutzt, dass die Anzahl der Proben und die Qualität der gefundenen DNA für diese Art von Studie sehr groß ist. Weshalb wir ausgeklügelte Tools für maschinelles Lernen entwickeln konnten, um Herausforderungen wie geringe Abdeckungstiefe, Beschädigung und moderne menschliche Kontamination zu überwinden. Was uns letztendlich die Tür für die Anwendung von künstlicher Intelligenz auf Paläogenomik-Daten öffnet.“

„Die Implementierung von Deep Learning in der demographischen Inferenz auf der Basis alter Proben hat es uns ermöglicht, die Vorfahrenbeziehungen zwischen alten Populationen zu rekonstruieren. Dadurch konnten wir zuverlässig auf die Menge und den Zeitpunkt massiver Migrationsereignisse zu schließen. Diese markieren den kulturellen Übergang vom Neolithikum zur Bronzezeit in der Ägäis.“

Die Bronzezeit in Eurasien war von entscheidenden Veränderungen auf sozialer, politischer und wirtschaftlicher Ebene geprägt. Sie zeigten sich im Auftreten der ersten großen städtischen Zentren und monumentalen Paläste. Der zunehmende wirtschaftliche und kulturelle Austausch, der sich in dieser Zeit entwickelte, legte den Grundstein für moderne Wirtschaftssysteme. Einschließlich des Kapitalismus, politischer Fernverträge und einer Welthandelswirtschaft.

Trotz ihrer Bedeutung für das Verständnis des Aufstiegs der europäischen Zivilisationen und der Ausbreitung der indoeuropäischen Sprachen bleiben die genetischen Ursprünge der Völker hinter dem Übergang vom Neolithikum zur Bronzezeit und ihr Beitrag zur heutigen griechischen Bevölkerung umstritten.

Zukünftige Studien könnten ganze Genome zwischen dem Mesolithikum und der Bronzezeit in Armenien und im Kaukasus untersuchen. Dadurch könnten die Ursprünge der Migration in die Ägäis bestimmt werden. Und zudem die genomischen Daten besser mit den vorhandenen archäologischen und linguistischen Beweisen zu integrieren.

Nach Pressemeldung des CENTER FOR GENOMIC REGULATION.

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