Male demography in east Asia: A nord-south contrast in human population expansion times

1. Male demography in east Asia: A nord-south contrast in human population expansion times Scacchi Silvia

2. La popolazione umana ha subito un grandissimo incremento negli ultimi 100.000 anni ma il momento nel quale è cominciata questa espansione e le sue variazioni a livello locale sono state scarsamente chiarite. • Studi sul cromosoma Y hanno mostrato che un forte segnale di espansione si è avuto nel Paleolitico tra 18-22 mila anni fa in tutto il mondo, con trascurabili variazioni da un continente all’altro (Pritchard et al. 1999). • Al contrario, uno studio dettagliato su una singola regione, l’Armenia, suggerisce che l’inizio dell’espansione sia avvenuta nel Neolitico, circa 4.800 anni fa (Weale et al. 2001).

3. In questo articolo si è cercato di ricostruire la storia demografica maschile dell’Asia dell’est applicando l’analisi Bayesiana ai dati provenienti da 988 uomini che rappresentano 27 popolazioni tra Cina, Mongolia, Korea, Giappone e tipizzando 45 marcatori binari Y-specifici e 16 STR marcatori del cromosoma Y.

4. Precedenti studi sui marcatori classici hanno rivelato una distinzione genetica tra il nord e il sud della Cina, con un confine che corrisponde approssimativamente al fiume Yangtze (XIAO et al 2000).

5. Alcuni autori hanno suggerito che la attuale popolazione dell’Asia sia derivata in gran parte da un’espansione verso nord delle popolazioni del sud avvenuta dopo l’ultima glaciazione tra 18.000-21.000 anni fa (Jin e Su 2000), altri hanno suggerito un contributo significativo di uomini dall’Asia centrale (Karafet et al 2000). L’ipotesi qui sostenuta afferma che la storia demografica maschile differisce notevolmente tra la parte nord e quella sud dell’Asia dell’est e ricollega questa discrepanza a differenze ecologiche in quelle regioni durante il Paleolitico.

6. Sono stati tipizzati 988 uomini, provenienti da 27 popolazioni dell’Asia dell’est con 61 marcatori del cromosoma Y. 45 marcatori binari hanno identificato 31 aplogruppi, mentre 15 STRs hanno individuato730 differenti aplotipi.

7. La diversità all'interno delle popolazioni è considerevole e si attesta su un valore di 0,60-0,94 per i marcatori binari e 0,84-1,00 per i STRs markers. Questa variabilità non corrisponde però alla maggiore ripartizione etnica dell'area che si divide in Han (che raggruppa l'80% della popolazione di Cina, Mongolia, Korea e Giappone) e non-Han.

8. A parte la predominanza dell'aplogruppo O (56%), distinti aplogruppi sono concentrati in specifiche regioni geografiche.

9. Applicando il metodo SAMOVA ai dati STR di un numero definito di cluster di popolazioni, si sono identificati i gruppi geografici che sono maggiormente differenziati dagli altri. L'uso di quattro cluster in particolare ha dato il maggior numero di informazioni distinguendo un gruppo di sei popolazioni a sud e le restanti a nord. Questo risultato è in accordo con la distinzione nord/sud mostrata dai marcatori classici.

10. Spatial autocorrelation analysis (BERTORELLE e BARBUJANI 1995), basata sulla variabilità dei marcatori binari, indica che la polarizzazione nord/sud degli aplogruppi si struttura come un continuum piuttosto che come una netta divisione in due aree. • Per comprendere ciò in pieno è stata stimata la variablilità all'interno di 22 popolazioni non-Han, in ragione della diffusione degli Han in epoca storica.

11. Diversity Dapprima la variabilità è stata analizzata sulla base di tre o quattro STRs arbitrari producendo un range di valori di diversità che è notevolmente maggiore a nord che a sud. • Questo risultato mal si concilia con una larga o esclusiva origine a sud delle popolazioni del nord.

12. BATWING analysis Usando un modello dove le dimensioni di una popolazione rimangono costanti per un periodo e poi cominciano a crescere esponenzialmente sono state stimati per ogni popolazione i valori di: • N posteriorl'effettiva dimensione della popolazione durante il periodo costante • Expansion timetempo al quale comincia la crescita • α tasso di crescita per generazione • TMRCA tempo relativo all'antenato comune più recente della popolazione.

13. Si nota di nuovo una sostanziale variazione in relazione alla latitudine, poiché a nord: • N posterior medio è più alto • L'espansione è cominciata prima • Il tasso di crescita è minore • TMRCA è più lungo

14. La correlazione maggiore è raggiunta dal tempo di espansione (R2= 0,68). Inoltre una analisi di regressione multipla identifica il tempo di espansione come il come quello che predice meglio la distanza nord/sud, e solo α incrementa il grado di correlazione (R2= 0,75). Analisi di regressione

15. Disponendo il tempo di espansione in un contour plot è evidente la sostanziale differenza tra nord e sud. • L'immagine inoltre suggerisce che la correlazione più alta nell'espansione della popolazione non si raggiunge con la distanza nord/sud ma con la distanza su un asse leggermente inclinato nordovest-sudest. • Infatti ulteriori approfondimenti hanno mostrato che con una pendenza di 10° si ottiene il valore di più elevato R2 (R2=0,69).

16. La cosa più sorprendente che emerge da questo articolo è il divario demografico tra nord e sud che si spiega largamente in ragione della variazione del tempo a cui è cominciata l'espansione della popolazione. • Per tutte le popolazioni del nord si è stimato un inizio di espansione tra i 22-34 mila anni fa, per le popolazioni del sud tra i 12-18 mila anni fa. • Questo suggerisce che le popolazioni del nord abbiano cominciato la loro espansione prima dell'ultima glaciazione mentre quelle del sud subito dopo.

17. L'espansione delle popolazioni del nord • Anche se le estreme latitudini a nord erano inospitali per i primi umani, in Asia era presente un ambiente molto produttivo. Ciò è dimostrato dall'abbondanza di grandi animali chiamati "mammoth steppe". • Questo ambiente molto produttivo avrebbe quindi permesso la crescita demografica delle popolazioni che avevano imparato a sfruttare le risorse animali. Queste poi contribuirono in sufficiente numero come antenati delle popolazioni del nord testate, in modo da lasciare un segno come eredità paterna.

18. L'espansione delle popolazioni a sud • All'opposto questo ambiente non si estendeva alle regioni del sud e in questa zona le popolazioni cominciarono a espandersi solo dopo la fine della glaciazione quando il clima divenne più caldo e stabile. • Si pensa che l'uso su larga scala di tuberi sia cominciato, nelle regioni del sud, 15 mila anni fa ed è importante sottolineare come sia stato seguito da una rapida crescita della popolazione.