Published January 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Y Chromosome Sequences Reveal a Short Beringian Standstill, Rapid Expansion, and early Population structure of Native American Founders

  • 1. Universidade Federal de Minas Gerais
  • 2. Wellcome Sanger Institute
  • 3. Charité - Universitätsmedizin Berlin
  • 4. Universidad de San Martín de Porres
  • 5. Earlham Institute
  • 6. Tianjin Medical University
  • 7. University of Bergen
  • 8. Central University of Ecuador
  • 9. Universidad de Las Américas
  • 10. Higher University of San Andrés
  • 11. Monash University Malaysia
  • 12. University of Cambridge
  • 13. Estonian Biocentre

Description

The Americas were the last inhabitable continents to be occupied by humans, with a growing multidisciplinary consensus for entry 15-25 thousand years ago (kya) from northeast Asia via the former Beringia land bridge [1-4]. Autosomal DNA analyses have dated the separation of Native American ancestors from the Asian gene pool to 23 kya or later [5, 6] and mtDNA analyses to ∼25 kya [7], followed by isolation ("Beringian Standstill" [8, 9]) for 2.4-9 ky and then a rapid expansion throughout the Americas. Here, we present a calibrated sequence-based analysis of 222 Native American and relevant Eurasian Y chromosomes (24 new) from haplogroups Q and C [10], with four major conclusions. First, we identify three to four independent lineages as autochthonous and likely founders: the major Q-M3 and rarer Q-CTS1780 present throughout the Americas, the very rare C3-MPB373 in South America, and possibly the C3-P39/Z30536 in North America. Second, from the divergence times and Eurasian/American distribution of lineages, we estimate a Beringian Standstill duration of 2.7 ky or 4.6 ky, according to alternative models, and entry south of the ice sheet after 19.5 kya. Third, we describe the star-like expansion of Q-M848 (within Q-M3) starting at 15 kya [11] in the Americas, followed by establishment of substantial spatial structure in South America by 12 kya. Fourth, the deep branches of the Q-CTS1780 lineage present at low frequencies throughout the Americas today [12] may reflect a separate out-of-Beringia dispersal after the melting of the glaciers at the end of the Pleistocene.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كانت الأمريكتان آخر القارات الصالحة للسكن التي احتلها البشر، مع توافق متزايد متعدد التخصصات للدخول قبل 15-25 ألف سنة (KYA) من شمال شرق آسيا عبر جسر بيرينغيا البري السابق [1-4]. أرجعت تحليلات الحمض النووي الجسدي فصل أسلاف الأمريكيين الأصليين عن مجموعة الجينات الآسيوية إلى 23 كيا أو أحدث [5، 6] وتحليلات mtDNA إلى 25 كيا [7]، تليها العزلة (" Beringian Standstill "[8، 9]) لمدة 2.4-9 كيا ثم التوسع السريع في جميع أنحاء الأمريكتين. هنا، نقدم تحليلًا قائمًا على التسلسل المعاير لـ 222 كروموسوم Y أمريكي أصلي وأوراسي ذو صلة (24 جديدًا) من مجموعات هابلوغروب Q و C [10]، مع أربعة استنتاجات رئيسية. أولاً، نحدد ثلاثة إلى أربعة سلالات مستقلة كمؤسسين أصليين ومحتملين: Q - M3 الرئيسي و Q - CTS1780 النادر الموجود في جميع أنحاء الأمريكتين، و C3 - MPB373 النادر جدًا في أمريكا الجنوبية، وربما C3 - P39/Z30536 في أمريكا الشمالية. ثانيًا، من أوقات الاختلاف والتوزيع الأوراسي/الأمريكي للأنساب، نقدر مدة التوقف البيرنجي بـ 2.7 ألف سنة أو 4.6 ألف سنة، وفقًا للنماذج البديلة، والدخول جنوب الغطاء الجليدي بعد 19.5 ألف سنة. ثالثًا، نصف التوسع الشبيه بالنجوم لـ Q - M848 (داخل Q - M3) بدءًا من 15 kya [11] في الأمريكتين، يليه إنشاء بنية مكانية كبيرة في أمريكا الجنوبية بمقدار 12 kya. رابعًا، قد تعكس الفروع العميقة لسلالة Q - CTS1780 الموجودة بترددات منخفضة في جميع أنحاء الأمريكتين اليوم [12] تشتتًا منفصلاً خارج بيرينجيا بعد ذوبان الأنهار الجليدية في نهاية العصر الجليدي.

Translated Description (French)

Les Amériques ont été les derniers continents habitables à être occupés par l'homme, avec un consensus multidisciplinaire croissant pour l'entrée il y a 15-25 mille ans (kya) de l'Asie du Nord-Est via l'ancien pont terrestre de la Béringie [1-4]. Les analyses d'ADN autosomique ont daté la séparation des ancêtres amérindiens du pool génétique asiatique à 23 kya ou plus [5, 6] et les analyses d'ADNmt à environ25 kya [7], suivies de l'isolement (« Beringian Standstill » [8, 9]) pendant 2,4-9 ky, puis d'une expansion rapide à travers les Amériques. Nous présentons ici une analyse basée sur des séquences calibrées de 222 chromosomes Y amérindiens et eurasiens pertinents (24 nouveaux) des haplogroupes Q et C [10], avec quatre conclusions majeures. Tout d'abord, nous identifions trois à quatre lignées indépendantes en tant que fondateurs autochtones et probables : le Q-M3 majeur et le Q-CTS1780 plus rare présents dans toutes les Amériques, le très rare C3-MPB373 en Amérique du Sud et éventuellement le C3-P39/Z30536 en Amérique du Nord. Deuxièmement, à partir des temps de divergence et de la distribution eurasienne/américaine des lignées, nous estimons une durée de Standstill béringienne de 2,7 ky ou 4,6 ky, selon les modèles alternatifs, et une entrée au sud de la calotte glaciaire après 19,5 kya. Troisièmement, nous décrivons l'expansion en étoile de Q-M848 (au sein de Q-M3) à partir de 15 kya [11] dans les Amériques, suivie de l'établissement d'une structure spatiale substantielle en Amérique du Sud de 12 kya. Quatrièmement, les branches profondes de la lignée Q-CTS1780 présentes à basse fréquence dans les Amériques aujourd'hui [12] peuvent refléter une dispersion séparée hors de la Béringie après la fonte des glaciers à la fin du Pléistocène.

Translated Description (Spanish)

Las Américas fueron los últimos continentes habitables ocupados por humanos, con un creciente consenso multidisciplinario para la entrada hace 15-25 mil años (kya) desde el noreste de Asia a través del antiguo puente terrestre de Beringia [1-4]. Los análisis de ADN autosómico han datado la separación de los antepasados nativos americanos del acervo genético asiático en 23 kya o más [5, 6] y los análisis de ADNmt en ~25 kya [7], seguidos de aislamiento ("Standstill de Beringia" [8, 9]) para 2.4-9 ky y luego una rápida expansión en todo el continente americano. Aquí, presentamos un análisis calibrado basado en la secuencia de 222 cromosomas Y de nativos americanos y euroasiáticos relevantes (24 nuevos) de los haplogrupos Q y C [10], con cuatro conclusiones principales. En primer lugar, identificamos de tres a cuatro linajes independientes como autóctonos y probables fundadores: el principal Q-M3 y el más raro Q-CTS1780 presentes en todo el continente americano, el muy raro C3-MPB373 en América del Sur y posiblemente el C3-P39/Z30536 en América del Norte. En segundo lugar, a partir de los tiempos de divergencia y la distribución euroasiática/americana de los linajes, estimamos una duración del Standstill de Beringia de 2,7 ky o 4,6 ky, según modelos alternativos, y la entrada al sur de la capa de hielo después de 19,5 kya. En tercer lugar, describimos la expansión en forma de estrella de Q-M848 (dentro de Q-M3) a partir de 15 kya [11] en las Américas, seguida por el establecimiento de una estructura espacial sustancial en América del Sur por 12 kya. En cuarto lugar, las ramas profundas del linaje Q-CTS1780 presentes en bajas frecuencias en todo el continente americano hoy en día [12] pueden reflejar una dispersión separada fuera de Beringia después del derretimiento de los glaciares al final del Pleistoceno.

Files

pdf.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:122ba6957c40e942ec78a1b6b389b0bf
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تسلسلات كروموسوم Y تكشف عن جمود بيرينجيان قصير، والتوسع السريع، والهيكل السكاني المبكر للمؤسسين الأمريكيين الأصليين
Translated title (French)
Les séquences chromosomiques Y révèlent un court arrêt béringien, une expansion rapide et une structure de population précoce des fondateurs amérindiens
Translated title (Spanish)
Las secuencias del cromosoma Y revelan una breve parada en Beringia, una rápida expansión y una estructura poblacional temprana de los fundadores nativos americanos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2906412277
DOI
10.1016/j.cub.2018.11.029

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ecuador

References

  • https://openalex.org/W1572731714
  • https://openalex.org/W1588626794
  • https://openalex.org/W1592365076
  • https://openalex.org/W1917950337
  • https://openalex.org/W1964332640
  • https://openalex.org/W1969593010
  • https://openalex.org/W1970394049
  • https://openalex.org/W1974034278
  • https://openalex.org/W1975749505
  • https://openalex.org/W1989965598
  • https://openalex.org/W1997927740
  • https://openalex.org/W1999363318
  • https://openalex.org/W2019719889
  • https://openalex.org/W2034632143
  • https://openalex.org/W2047417631
  • https://openalex.org/W2057521911
  • https://openalex.org/W2057771900
  • https://openalex.org/W2073160782
  • https://openalex.org/W2078341440
  • https://openalex.org/W2082857979
  • https://openalex.org/W2090550521
  • https://openalex.org/W2091413006
  • https://openalex.org/W2098126593
  • https://openalex.org/W2104124522
  • https://openalex.org/W2108234281
  • https://openalex.org/W2109701276
  • https://openalex.org/W2110396304
  • https://openalex.org/W2115741580
  • https://openalex.org/W2119959344
  • https://openalex.org/W2135016593
  • https://openalex.org/W2140276652
  • https://openalex.org/W2140798431
  • https://openalex.org/W2141052558
  • https://openalex.org/W2141637710
  • https://openalex.org/W2142431182
  • https://openalex.org/W2151880897
  • https://openalex.org/W2155540167
  • https://openalex.org/W2170122603
  • https://openalex.org/W2172488178
  • https://openalex.org/W2220318209
  • https://openalex.org/W2276223436
  • https://openalex.org/W2285749098
  • https://openalex.org/W2312474700
  • https://openalex.org/W2323063382
  • https://openalex.org/W2339475633
  • https://openalex.org/W2344660378
  • https://openalex.org/W2345012058
  • https://openalex.org/W2470602749
  • https://openalex.org/W2476654615
  • https://openalex.org/W2522993044
  • https://openalex.org/W2587119407
  • https://openalex.org/W2594539293
  • https://openalex.org/W2763512053
  • https://openalex.org/W2766924397
  • https://openalex.org/W2774346439
  • https://openalex.org/W2782439335
  • https://openalex.org/W2793412284
  • https://openalex.org/W2800301384
  • https://openalex.org/W2949791276
  • https://openalex.org/W2949973110
  • https://openalex.org/W4210598846