Tema | Arkeogenetik

Migration är inte den enda förklaringen till genflöden

| Respons 2/2018 | 21 min läsning

Resultat från DNA-analyser de senaste tio åren har fått stor betydelse för tolkningar av människans utveckling, rörelsemönster och interaktion. Men samtidigt kännetecknas flera studier av svagt underbyggda tolkningar. DNA-analyser visar att något har hänt, men säger inte mycket om hur eller varför. En alltför enkel tolkningsram begränsar förståelsen av människans förhistoria. Denna forskning behöver integreras med humanvetenskapernas kunskap om släktskap, mobilitet och kulturmöten för att nå sin fulla potential.

Reproduktion av grottmålning i Altamira. Från Deutsches Museum i München. Foto: Wikimedia Commons.

För tio år sedan var det inte känt att Homo sapiens som art kan spåras mer än 300 000 år tillbaka. Inte heller hade vetenskapssamhället detaljerad kunskap om de komplexa mönster som visar när människor befolkade världens kontinenter och biotoper eller i vilken utsträckning arter möttes och gener mixades. Det var till exempel okänt att Homo sapiens och Neandertalare parat sig och fått fertil avkomma och att delar av Neandertalarnas DNA lever kvar i människor i dag. DNA-analyser publicerade de senaste tio åren har fullkomligt skrivit om vår kunskap om människans genetiska förhistoria. De kommer från ett ungt forskningsfält som snabbt kommit att betyda mycket för förståelsen av människans avlägsna förflutna. 

Men även om denna forskning ger ny kunskap har dess potential inte realiserats fullt ut. Som en artikel från förra året i vetenskapstidskriften Science konstaterade, brister förmågan att tvärvetenskapligt integrera ny kunskap från DNA-baserade studier med humanvetenskapernas forskningsresultat. DNA-studier presenterar till exempel sina resultat i termer av släktskap, migration och kulturmöten, utan att på allvar inkludera humanvetenskapernas kunskaper om hur komplexiteten i dessa företeelser av mänsklig interaktion mellan individer, grupper och samhällen kan förstås. Banbrytande ny kunskap från avancerade naturvetenskapliga studier redovisas i en från ett humanvetenskapligt perspektiv alltför enkel tolkningsram. Det håller tillbaka vetenskapen och begränsar förståelsen av människans förhistoria. Som Anna Källén diskuterar mer i detalj i sin artikel härintill, riskerar det att på ett oönskat sätt förenkla vår tids uppfattningar av komplexa frågor som handlar om släktskap, migration och kulturmöten. Mer om detta senare, först litet bakgrund.

DNA är en förkortning av engelskans deoxyribonucleic acid, ett kemiskt ämne som bär arvsmassa. Celler i våra kroppar innehåller kopior av vår DNA-molekyl, en unik genetisk kodning som ligger till grund för den individuella kropp vi alla har. Arvsmassa överförs vid befruktning från kvinna och man till barn, enkelt beskrivet som ett 50-50 förhållande. Vissa delar av arvsmassan överförs endast från kvinna till kvinna (mtDNA), andra delar endast från man till man (yDNA). 

DNA-studier fastställer således genetiskt släktskap. Små förändringar i cellers material, mutationer som ger mindre variationer i DNA-spiralen, gör att olikheter uppstår över längre tidsperioder. Dessa förändringar inträffar regelbundet. Om det sker i könsceller överförs det från kvinna och/eller man till barn. Genom selektering blir vissa mutationer dominerande. Över många generationer skapar detta förändringar inom grupper och samhällen. På så sätt är DNA relevant för att undersöka släktskap över långa tidsperioder, exempelvis i studier av människans förhistoria. Det gör det också relevant att jämföra genetiskt släktskap mellan olika platser. Grupper av individer som levde/lever i ett område jämförs med grupper av individer som levde/lever i andra områden. Likheter och skillnader i DNA ligger till grund för diskussioner om genetiskt släktskap mellan populationer kopplade till olika områden.

Arkeogenetik har tillsammans med benämningen paleogenetik blivit namnet på studier av forntida människors genetiska släktskap och hur sådana släktskap kan hjälpa oss att förstå orsaker till likheter och skillnader i människans utveckling. Arkeogenetiska DNA-studier kan göras genom provtagning på nutida befolkningar (levande DNA). Det kan också göras genom analyser av aDNA (ancient eller fossilt DNA) genom provtagning på skelett från arkeologiska utgrävningar och museisamlingar. I båda fallen jämförs prover med kända databaser och omfattande analys- och beräkningsarbete görs för att avgöra provets genetiska historia. 

En anledning till att så mycket nya resultat publicerats det senaste decenniet är att antalet forskare som världen över ägnar sig åt studier av DNA och arkeologi är fler än tidigare. Stora summor forskningsmedel läggs på denna forskning, vilket möjliggör för forskargrupper att växa och producera mer kunskap. En annan anledning är att tekniker och metoder har utvecklats. Föroreningar i prover är till exempel ett stort problem i aDNA-forskningen. Ben som legat i marken eller i museimagasin är fulla med annat DNA, till exempel från museipersonal eller arkeologer som hanterat benen. Stora forskningsinsatser har gjorts för att skapa metoder med vilkas hjälp det går att skilja DNA från benet som ska analyseras från annat DNA som finns i proverna. Detta tillsammans med nya sätt att extrahera DNA och nya beräkningstekniker samt stora satsningar på forskningsinfrastrukturer med tillgång till tillräcklig datorkraft för att hantera den enorma mängd data som produceras, har bidragit till att utveckla forskningen i den positiva riktning vi nu ser resultatet av. 

Ett exempel på ny kunskap som denna forskning genererat är en nyligen publicerad studie från Uppsala universitet. Den visar att någon gång för mellan 350 000 och 260 000 år sedan uppstod den linje som vi nu kan definiera som det äldsta spåret av Homo sapiens. Analysen bygger på aDNA-studier av sju förhistoriska individer från KwaZulu-Natal i Sydafrika. Dessa resultat jämfördes med kända data från nutida människor och tillsammans med beräkningar av bland annat mutationstakt över generationer kunde forskargruppen presentera slutsatsen att Homo sapiens funnits på jorden cirka 100 000 år längre än vad man tidigare antagit. 

Homo sapiens uppstod alltså i Afrika. Men människans utveckling ska inte ses som enkelt linjär. Även om studien av sju individer från KwaZulu-Natal har fokus på södra Afrika, finns andra undersökningar som ser tidiga utvecklingslinjer i östra Afrika. Flera studier visar komplexa mönster av hybridisering och genflöde inom gränserna för dagens Afrika innan Homo sapiens befolkade andra kontinenter. Det är alltså sannolikt att Homo sapiens parade sig med andra arkaiska människoarter som fanns i Afrika och att detta bidragit till utvecklingen av Homo sapiens. 

San är ett klickspråkstalande urfolk som i dag lever i södra Afrika. Långt tillbaka i förhistorien befolkade deras genetiska förfäder förmodligen andra områden också. Vissa individer från San har en genetisk historia som går att spåra längre tillbaka än för någon annan nu levande grupp. Dessa resultat visar att det för 160 000 till 110 000 år sedan skedde delning(ar) mellan grupper som resulterade i olika utvecklingslinjer. De grupper som i olika omgångar över lång tid förflyttade sig norrut i Afrika och så småningom ”ut ur Afrika” till andra kontinenter, utvecklade en annan genetisk historia än grupper i södra Afrika. Inte heller detta ska ses som raka utvecklingslinjer. I stället är det komplicerade mönster av mix genom parning med arkaiska människoarter som skapat den mångfald vi i dag ser som resultat i vetenskapliga studier. 

I ljuset av ny kunskap om hybridisering mellan arterna är det en rimlig hypotes att Neandertalare inte dog ut på grund av sämre adaptiva förmågor i mötet med Homo sapiens, utan att arten genom någon form av selektiv parbildning uppgick i Homo sapiens.

Vi får utgå från att olika arter har levt sida vid sida under lång tid och parat sig över det vi nu kallar artgränser, men vi vet inte något om hur gränsdragningarna mellan dessa arter upplevdes i förhistorien. De tecken på korsningar i dagens Eurasien mellan Neandertalare, Denisovamänniskan och Homo sapiens som flera studier undersökt visar de utmaningar som finns för framtida forskning när det gäller att tolka hur olika arter samexisterade. Här finns mycket att undersöka. Ett konkret exempel är att Homo sapiens och Neandertalare levde samtidigt i dagens Europa i cirka 10 000 år. I ljuset av ny kunskap om hybridisering mellan arterna är det en rimlig hypotes att Neandertalare inte dog ut på grund av sämre adaptiva förmågor i mötet med Homo sapiens, utan att arten genom någon form av selektiv parbildning uppgick i Homo sapiens. Att undersöka om det var så, och i så fall hur det gick till, är en fantastiskt spännande uppgift för framtida forskning och den kräver tvärdisciplinära forskarlag. I vilken utsträckning en sådan genetisk hybridisering kanske också ledde till kulturella och sociala förändringar är förvånansvärt litet undersökt. En rimlig hypotes att undersöka är exempelvis om den rika materiella kultur vi ser i Europa vid tiden efter 35 000 år sedan, som de fantastiska målningar och ristningar som påträffats i grottor i Spanien och Frankrike, är en kulturell konsekvens av gränsöverskridande möten mellan Neandertalare och Homo sapiens.

Tittar vi på forskning som fokuserar på Europa och litet närmare i förhistorisk tid finns flera exempel på hur DNA-studier gett ny kunskap. Studier av både levande DNA och aDNA visar på tre genflöden som tydligt påverkat den förhistoriska demografin. Det första är från tiden för cirka 43 000 år sedan och rör de första spåren av Homo sapiens i dagen Europa. Dessa människor var jägare-samlare-fiskare. Det är inte helt klartlagt hur de genetiskt förändrades genom möten med andra grupper och arter över lång tid och i vilken utsträckning de bidragit till den genetiska uppsättning som människor som lever i Europa i dag har. 

Det andra genflödet kan spåras till dagens Anatolien. Här har vi de första tydliga bevisen för neolitisering för cirka 11 500 år sedan, det vill säga samhällen som inte bara levde av det naturen gav utan också domesticerade den genom att hålla tamdjur och bruka jorden. Flera studier visar samstämmigt på genflöde från dessa grupper in i dagens Europa. Exempelvis finns deras DNA i grupper som levde på Iberiska halvön och i nuvarande Tyskland för cirka 7 000 år sedan och i grupper som levde i dagens Storbritannien och södra Skandinavien för cirka 6 000 år sedan. Dessa resultat har fått flera forskare att likställa detta genflöde med offensiv mass-migration av jordbrukande grupper. Förklaringsmodeller har lagts fram som hävdar att neolitiseringen inträffade genom att grupper tog land i anspråk som tidigare användes av jägare-samlare-fiskare, antingen genom att tränga undan dessa eller genom assimilering. Det är dock få studier som i detalj faktiskt studerat människornas mobilitet i ljuset av genernas migration.

Det tredje genflödet kan spåras till tiden för cirka 4 500 år sedan. Flera undersökningar har visat ett påtagligt genflöde från öster och dagens pontisk-kaspiska stäppen in i Europa. Många studier knyter samman resultaten av DNA-analyser med förändringar i materiell kultur samt omfattande språkförändringar i form av införandet av indo-europeiskt språk. Också i dessa fall kopplas genflöde till omfattande migration. 

Från stora utblickar över ny kunskap om människans evolution till kunskap om förhistoriska genflöden i Europa, ska jag nu zooma in på stenåldern i vårt närområde. Skandinavien ligger långt upp i norr. Eftersom denna del av världen blev fri från is efter sista istiden senare än andra delar av Europa, blev den också befolkad senare. Detta har påverkat hur människor möttes här och således också den förhistoriska genetiska signaturen. Dagens Skandinavien har en komplex populationshistoria med påtaglig mix av genflöde från flera områden under olika förhistoriska tidsperioder.

Vid istidens slut för mellan 14 000 och 12 000 år sedan rörde sig grupper av människor i nordost längs Fennoskandiakusten och efterlämnade spår efter bosättningar i norra Sverige och Norge. Dessa grupper av jägare-samlare-fiskare har genetiska signaturer som till delar kan kopplas till områden i dagens Sibirien. I sydväst vid ungefär samma tid följde grupper isens kant när den drog sig tillbaka över dagens Danmark och Skåne. Dessa grupper hade genetiska signaturer som kan kopplas till centraleuropeiska jägare-samlare-fiskare. Hur dessa två genetiska grupper, en från söder och en från norr, rörde sig vidare över dagens Skandinavien och möttes under de många tusen åren av jägar-samlar-fiskare-stenålder är inte helt känt. Att individer från båda grupperna träffades och fick barn tillsammans är dock klart. Detta visar exempelvis analyser av ett cirka 6 000 år gammalt skelett som påträffades vid arkeologiska utgrävningar i dagens Motala och som uppvisar genetiska spår från båda dessa grupper. 

Några hundra år efter de första arkeologiska spåren av jordbruk och tamboskap påträffar vi genetiskt släktskap mellan individer i dagens södra Sverige och individer från jordbrukande grupper på kontinenten.

De äldsta arkeologiska spåren av jordbruk och tamboskap i vår del av världen är från tiden runt 6 000 år sedan. Det neolitiska levnadssättet verkar då ha introducerats på några platser i dagens södra Skandinavien. Tydliga genflöden från de grupper som levde på kontinenten och som kom ur de tidiga neolitiska grupperna från områden i dagens Anatolien, har påvisats i DNA-analyser av individer som daterats till tiden strax efter de äldsta kända arkeologiska spåren av neolitisk ekonomi. Som nämnts tidigare är migration en flitigt använd förklaringsmodell till hur neolitiseringen gick till. Enligt denna tolkningsmodell flyttade människor både sig själva och sina gener när de tog ny mark i anspråk för sitt jordbruk. Att omfattande genflöde ägde rum är ett faktum. Några hundra år efter de första arkeologiska spåren av jordbruk och tamboskap påträffar vi genetiskt släktskap mellan individer i dagens södra Sverige och individer från jordbrukande grupper på kontinenten. Men hur det gick till under de första generationerna av förändring i livsstil vid tiden strax innan 4 000 före vår tideräknings början är inte helt utrett. 

Från tiden runt 5 300 år sedan och cirka 1 000 år framåt finns arkeologiska spår i form av bland annat materiell kultur, gravar och bosättningsmönster som inte finns i äldre lämningar. Dessa spår kopplas samman med jägare-samlare-fiskare-grupper som levde längs Östersjökusten i nuvarande östra Sverige. Dessa grupper verkar ha levt parallellt med jordbrukande grupper. Utifrån resultat av aDNA-studier är det tydligt att dessa grupper var genetiskt åtskilda. Jägare-samlare-fiskare-grupperna har likheter med tidigare skandinaviska jägare-samlare-fiskare-grupper, medan de jordbrukande grupperna har genetiskt släktskap med centraleuropeiska jordbrukare. Samtidigt visar dessa studier också på inslag av mix mellan genetiska grupper. Detta har tolkats som gränsöverskridande kontakter, något som tidigare varit känt från analyser av arkeologiska lämningar.

Ovan har jag lyft fram ett axplock av nya resultat från de senaste tio årens forskning inom arkeologi och DNA-forskning. Exemplen är tagna från nationella och internationella forskningsprojekt. De spänner över tider som omfattar människans avlägsna förflutna fram till närmare förhistorisk tid och de är hämtade från flera världsdelar. Även om jag bara skrapat på ytan av allt som finns publicerat, är det en imponerande mängd kunskap som forskningen presenterat under ett decennium. Ändå inledde jag denna text med att antyda att något saknas. Det är dags att förklara varför. 

När resultat från DNA-studier som visar likheter och skillnader i genflöde över tid och rum ska förklaras, är migration den absolut mest populära förklaringsmodellen till hur detta hänt, oavsett om studierna handlar om tidigmoderna människor i Afrika eller jordbrukande grupper i Europa för 10 000 år sedan. Migration gäller som förklaring till hur genflöde uppstått. Och undersökningarna visar med all tydlighet att genflöde ägt rum. Problemet ligger i att studierna undersökt att detta hände, inte hur och varför. Det innebär att förklaringsmodellen som lyfts fram – migration – i merparten av dessa studier faktiskt inte analyserats. Utifrån ett långtidsperspektiv är det klarlagt att människors mobilitet spelade roll. De undersökningar som gjorts visar att rörlighet är ett utmärkande drag för människan. Studierna förklarar dock inte hur migration kunde få gener att bytas ut eller varför det hände. Detta är ett problem. Studierna förvirrar när de undersökt att något hänt, men påstår att de har analyserat hur eller varför detta hänt.

Kvinnor föder barn. Män är delaktiga när kvinnor blir gravida. När detta grundläggande drag i mänsklighetens överlevnad studeras (för)historiskt med hjälp av genetikens metoder, är mönster som skapats över lång tid i fokus, det vill säga släktskap genom blodsband då DNA vid befruktningen överförts från en kvinna och/eller en man till deras avkomma. 

I arkeologiska studier är fokus ett annat. Familjestrukturer vet vi inget om i det avlägsna förflutna. Vi vet alltså inte hur släktskap eller relationer mellan vuxna och barn var strukturerade eller hur de förstods i sin samtid. Vad vi vet från antropologins studier från andra tider och platser är att släktskap och familjerelationer kan se väldigt olika ut. Barn har inte alltid varit barn på samma sätt i alla situationer. Vem som kan kallas pappa eller mamma behöver inte ha med gener att göra, inte heller behöver det vara en av varje. Många personer kan vara inblandade i relationer med yngre generationer på ett sätt som skiljer sig radikalt mot ett mamma/pappa/barn-förhållande som genetiken undersöker genom sambandet man och kvinna som får avkomma. Så är det ju också i dag i vårt samhälle. Genöverföringen mellan man och kvinna är för många viktig som definition av den mamma/pappa/barn-relation de befinner sig i. För andra är andra utgångspunkter viktiga. 

Från antropologin hittar vi exempel på grupper – i detta fall definierade som grupper som själva ser sig som en enhet i relation till andra vilka de betraktar som en annan grupp – som ingår i sociala relationer som stärks genom kontinuerliga möten och mobilitet. I dessa möten förs ibland gener vidare. Resultatet är fortgående processer av både kulturella förändringar och utbyte av gener. Sett över lång tid kan detta ge omfattande förändringsmönster. Men det sker i en takt som gör att enskilda individer inte upplever det som förändring. Andra exempel från historien är när konflikter eller naturkatastrofer medför att hela eller delar av grupper av människor flyttar eller flyttas från en plats till en annan. Detta har ibland medfört genetisk mix, ibland inte. 

Mobilitet och kulturmöten kan alltså ske på många sätt med olika resultat. Eftersom vi genom humanvetenskaper som exempelvis arkeologi, antropologi, mobilitetsforskning, kulturarvsforskning, etnologi och historia vet att det finns en mångfald sätt som samhällen hanterat detta på, är det otillräckligt att DNA-studier inte använder denna kunskap som underlag för tolkning. 

Flera arkeogenetiska studier präglas alltså av förklaringsmodeller där det som vi kan se är resultat av människors interaktioner över hundra(tals) eller tusen(tals) år, används som förklaring till vad som faktiskt ägde rum. Det är en ofullständig förklaringsmodell. Det som vi i backspegeln kan se hände över lång tid, förklarar inte hur och varför det som faktiskt skedde kunde bli av. Förklaringsmodeller mår bra av att kontextualiseras, att förankras i konkreta arkeologiska lämningar, kulturhistorisk kunskap och teoretisk förståelse. Nya frågor behöver ställas: Hur möttes människor för att det mönster vi i dag ser i analysresultaten ska kunna uppstå? Flyttade människorna med sina gener? Eller var det först gener och sedan människor som flyttade? Eller flyttade man fram och tillbaka under lång tid? Vem flyttade? Var det barn, unga, kvinnor, män, gamla eller en mix? Vilka var de övergripande sociala, ekonomiska eller kulturella konsekvenserna för de människor som var inblandade i detta? Här finns utrymme för intressanta tvärvetenskapliga samarbeten som integrerar detaljerade arkeologiska forskningsresultat med naturvetenskapliga studier. Rimligt är att sådana studier inte tar migration som en självklar utgångspunkt för tolkning, utan i stället i detalj undersöker alternativa förklaringar till hur processer av komplexa möten mellan grupper kan ha bidragit till att skapa de övergripande trender av genflöde vi i dag känner till.

Denna och andra liknande studier stakar ut riktningar för intressanta forskningsfältet där migration som enarådande förklaringsmodell problematiseras och fördjupas.

Sådana arkeogenetiska studier har publicerats. Nyligen presenterades tolkningar av aDNA-data från 400 individer från västra och centrala Europa från tiden runt 4 600 år sedan. Resultaten är komplexa. De visar att migration hade litet att göra med den likartade kulturella utveckling som kan ses i Centraleuropa och på Iberiska halvön, medan samma form av kulturell utveckling i Storbritannien verkar vara resultat av omfattande migration. Denna och andra liknande studier stakar ut riktningar för intressanta forskningsfältet där migration som enarådande förklaringsmodell problematiseras och fördjupas. 

Det finns andra områden att utveckla. Arkeologiska studier har föreslagit en befolkningsökning från 1 till 8 miljoner i dagens Europa och från 1 till 14 miljoner i dagens Mellanöstern under perioden 6 500 till 2 000 år sedan. Även om uppskattningar av storleken på förhistorisk populationer är förknippade med källkritiska problem som påverkar exaktheten i beräkningarna, är trenden tydlig. Under denna tid skedde en stor befolkningsökning. Hur detta påverkar tolkningar av resultat från DNA-analyser är inte helt utrett. 

Kulturella reproduktionsmönster påverkar resultat av DNA-analyser. Exempelvis visar en nyligen publicerad studie att mix mellan jägare-samlare-fiskare och jordbrukare i dagens Centraleuropa och på Iberiska halvön verkar ha varit driven av selektion där män från jägare-samlare-fiskare-grupper parade sig med kvinnor från jordbrukande samhällen. Hur sådan selektering inverkar på migrationstolkningar baserade på överregionala genetiska mönster är inte känt. 

Ytterligare ett utvecklingsområde ligger i det arkeologiska material som svensk uppdragsarkeologi undersökt. Stora infrastrukturella satsningar på flera platser i södra Sverige har bidragit till ett i det närmaste världsunikt forskningsmaterial. I exempelvis sydvästra Skåne har enorma exploateringsytor grävts ut och väldokumenterade komplexa lämningar från alla (för)historiska tidsperioder undersökts. Integrerad humanvetenskaplig och naturvetenskaplig forskning med dessa material i fokus har stor potential att bidra till ny förståelse av människors liv under förhistorien. 

De senaste tio åren har kunskapen om populationsstrukturer, hybridisering och genflöden ökat på ett helt fantastiskt sätt. Denna forskning har dock en underutnyttjad potential, eftersom den inte i någon större utsträckning förankrats i humanvetenskapernas kunskaper om fenomen som till exempel släktskap, mobilitet och kulturmöten. Det ska också sägas att humanvetenskaperna inte i någon större utsträckning har ansträngt sig att omformulera sina kunskaper om dessa fenomen utifrån de senaste tio årens resultat från DNA-studier. Det bidrar också till underutnyttjad potential. För att realisera potentialer krävs samarbeten över disciplingränser, samarbeten som kombinerar ingående naturvetenskapliga och humanvetenskapliga kunskaper. För att få till stånd detta behöver ambitioner växlas upp. Data är viktigt att publicera, men data behöver ges tolkande mening. Detta är en insikt som under senare år mer och mer börjat synas inom vetenskapen. Det stakar ut en lovande riktning för kommande forskning.

Publ. i Respons 2/2018
TEMA | Att tala med förhistorien

Anders Högberg

Anders Högberg är professor i arkeologi vid Linnéuniversitetet. Hans forskning är bred, från människans tidiga kognitiva evolution för miljoner år sedan till framtidsforskning om minnespraktiker vid slutförvaringsplatser för kärnavfall. Högberg skriver om människans evolution, förhistoria, kulturarv och mångfaldsfrågor. Läs alla texter

Ur samma nummer

Mest lästa artiklar

  1. Tema | Sverige under kriget
    Något har gått snett i den svenska synen på andra världskriget
    Synen på den svenska samlingsregeringens agerande mot Nazityskland har de senaste...
  2. Tema | Meningslös och menlös forskning
    Refuserad på grund av hudfärg
    Vilka risker finns det när den sociala och politiska aktivismen blir...
  3. Analys/Reportage
    Vi behöver studera historien för att förstå att vi står inför nya utmaningar
    Det som framför allt slår en när man läser Mikael Byströms...
  4. Tema | Meningslös och menlös forskning
    Risken för menlös forskning är inte överdriven
    Författarna till boken Return to Meaning pläderar för en bångstyrig och...