The objectives of the study are to shed light on the genetic portrait of the population of the Russian North and to demonstrate the tools that are currently essential for the genetic analyses of our project.

Toolkit - QPadm, PCA (plinkPCA).

QPadm

A tool from the ADMIXTOOLS package, designed to estimate ancestry proportions (admixture) in a target population from different sources. This tool is not intended to determine the source of origin; the analysis is performed on a pre-prepared set of populations.

In this section, we will only touch on the Early and Late Bronze Ages, as we believe these periods raise the most questions for readers.

Early Bronze Age / Basic breakdown

Two scenarios were calculated on the main outsource (the set of right populations necessary for modeling in QPadm). One of them considers the option without additional admixture of Eastern hunter-gatherers beyond that present in the Proto-Indo-European component, while the other considers the option with such admixture.

The sample has elevated indicators of steppe origin (Russia_Afanasievo), surpassing most samples from southern Russia in this regard. The Asian admixture places the sample between central and Arkhangelsk Russians, with a noticeable shift toward the latter.

Middle and Late Bronze Age

It was found that, in addition to the Baltic Bronze Age component typical of Baltic-Slavic populations, the sample also has an Iranian admixture, which, based on the totality of calculations, can be most accurately estimated at 12% or 1/8.
Regarding the sources of admixture: the Vologda population was formed on the basis of two main gene flows - Slavic and Finno-Ugric. Most of the Baltic Bronze Age ancestry was obtained directly from Slavic medieval settlers, while the Iranian ancestry was almost entirely obtained from the Finno-Ugrians.

PCA

On the resulting raft, we can clearly see a continuous transition within the East Slavic populations from northern Ukrainians to Russians in the Krasnoborsk district of the Arkhangelsk region. Due to its size, the Vologda population allows us to assess the variability of our research subject in detail. The southern point of the cloud is located on the border with the Yaroslavl population, which is located slightly south of the Vologda cloud and is close to Kursk by one individual, while the northern point is much further north than the Krasnoborsk cloud, but there is a clear continuum between the extreme points. The individuals are evenly distributed, without extreme deviations, as is the case in the Kursk or Yaroslavl samples.

To be continued...

Hyperborea | Order genome testing

Набор инструментов - QPadm, PCA (plinkPCA).

QPadm

Инструмент из пакета ADMIXTOOLS, разработанный для оценки пропорций предков (смешения) в целевой популяции из различных источников. Этот инструмент не предназначен для определения источника происхождения, анализ проводится на заранее подготовленном наборе популяций.

В этом разделе мы затронем только раннюю и позднюю бронзу, поскольку по нашему убеждению, эти эпохи вызывают больше всего вопросов у читателей.

Ранняя бронза / Базовая разбивка

Было обсчитано два сценария на основном аутсорсе (набор правых популяций необходимый для моделирования в QPadm). Один из них рассматривает вариант без дополнительной примеси восточных охотников-собирателей сверх той, что присутствует в праиндоевропейском компоненте, другой же с её наличием.

Выборка имеет повышенные показатели степного происхождения (Russia_Afanasievo), по этому показателю она обходит большинство выборок южных русских. Азиатская примесь помещает выборку между центральными и Архангельскими русскими с заметным смещением к последним.

Средняя и поздняя бронза

Было выявлено, что помимо привычного для балто-славянских популяций компонента Балтики бронзового века, выборка имеет иранскую примесь, которую по совокупности обсчетов, релевантнее всего можно оценить в 12% или 1/8.
Относительно источников примеси: Вологодская популяция сформировалась на основе двух основных потоков генов - славянского и финно-угорского, большая часть балтийской родословной бронзового века получена непосредственно от славянских средневековых переселенцев, иранская же почти полностью получена от финно-угров.

PCA

На полученном плоте мы отчётливо видим континуальный переход внутри восточнославянских популяций от северных украинцев до русских Красноборского района Архангельской области. Вологодская популяция в силу своих масштабов позволяет в подробностях оценить изменчивость нашего предмета исследования. Южная точка облака находится на границе с Ярославской популяцией, которая распологается чуть южнее Вологодского облака и одним индивидом сближается с Курском, северная точка находится гораздо севернее, чем Красноборское облако, однако при этом между крайними точками прослеживается чёткий континуум. Индивиды расположены равномерно, без экстремальных отклонений, как например в курской или ярославской выборке.

Продолжение следует...

Hyperborea | Заказать исследование генома

Цель нашей статьи - проследить популяционно-генетическое разнообразие внутри русской популяции, выявить отклонения и сравнить конечный результат с другими народами Европы, т.е. популяциями, кровью связанными с русскими.

Сравнение будет проходить главным образом в 2-х эпохах - неолит и ранняя бронза.

Неолит

Около 9000 лет назад начинается неолитическая революция в Анатолии, это событие ознаменовало начало второго из трех крупных демографических сдвигов, характеризующийся полным замещением населения на Юге Европы и частичным замещением в Центральной и Северной части. Анатолийские земледельцы принесли с собой новые методы ведения боя и прочие прогрессивные способы борьбы за место под солнцем. Популяция, на которую они наложились - Западноевропейские Охотники-Собиратели. Она заселила Европу примерно 24000 лет назад и все это время господствовавшая на этой земле. Представители этой популяции - древнейшие жители Европы, которые при этом оказали сильное влияние на современные популяции Европы. Помимо этих двух компонентов, у современных европейцев присутствует еще как минимум 2 компонента, которые оказали сильнейшее влияние - кавказский и восточный охотник-собиратель. Эти компоненты взялись у населения Европы в следствии начала третьей волны демографического замещения.

Северные русские:
Северные русские являются прямыми потомками славянских переселенцев на территорию современной Архангельской области и смежных регионов. Также таким термином можно охарактеризовать славянских средневековых переселенцев на территорию проживания прибалтийско-финских племен (местность близ Онежского озера). В отличие от других групп русских, северные имеют сильное отличие - повышение азиатской примеси, связанное с тем, что данная группа испытала влияние и в ряде случаев ассимиляцию финно-угорских народностей. В регионах с наибольшей примесью местного дославянского населения, фиксируется дополнительная примесь восточных охотников-собирателей, сверх той, что идет в рамках индоевропейской родословной, данный факт резко отличает этих русских от центральных и южных.

Центральные и южные русские:

В отличие от северных, центральные и южные русские генетически куда более однородны и формируют один кластер, из которого можно проследить континуальный путь от Ярославля до Белгорода, при этом, не смотря на территориальную близость тверской и ярославской выборок к Красноборску и Вологде, мы можем зафиксировать генетический разрыв между ними, связанный с разной культурно-исторической обстановкой. Этот разрыв зиждется на повышенных азиатских показателях северных русских и как следствие, компонентный разрыв с южно-центральным кластером. За центральных русских взяты: Псковичи, Тверяки, Ярославцы. За южных: Смоляне, Белгородцы, Орловцы, Калужцы, Рязанцы (как юго-восточный полюс кластера). Примечание: поскольку статья рассчитана на 3 основные группы, будут игнорированы более мелкие подгруппы и к примеру западные русские будут определены как южные.

Динамика азиатской примеси внутри южно-центрального кластера идет строго с запада на северо-восток. При том, критерий запад-восток важнее, север-юг. Это следует из того, что за восточный полюс взята Волга, которая является ядром финно-угорской примеси классической для русских и по совместительству расположена довольно близко к популяциям Белгорода и Орла, что является следствием наличия у них азиатской примеси, которая превышает псковскую (при том, что Псков находится на севере). В рамках восточного крыла так же можно проследить переход от Михайлова к Ярославлю по уровню Азии, где промежуточным элементом выступает Спасск.

В качестве отступления были добавлены русские Суздаля пост-средневековой эпохи, который компонентно не отличаются от центральных русских.

Некогда Дьякововское городище, которое в средние века освоили славяне, потеснив местных финно-угров. В средние века Кидекша была местом стоянки князей Бориса и Глеба, а так же укрепленной крепостью от натиска с востока и фактической столицей Ростово-Суздальского княжества. Образцы нового времени, являются прямыми потомками славян, заселявших эти земли и стали основным пост-мерянским населением. Именно их компонент отразился на геномах современных русских.

Другие популяции Европы:
Все северные европейцы происходят из двух основных источников происхождения - кельто-германского и балто-славянского. Две эти генетические общности имеют наибольший процент примеси праиндоевропейцев и западноевропейских охотников-собирателей, определенные пропорции этих компонентов (≈50% праиндоевропейского, ≈14% западноевропейского охотника-собирателя, ≈36% неолитического компонента) формируют стандартный североевропейский генетический профиль. Начнем обзор с балто-славянских и кельто-германских популяций и потом перейдем к более южным популяциям.

Непосредственно русские относятся к балто-славянскому ядру североевропейского кластера. В рамках русской популяции есть группы, которые почти полностью соотносятся с литовцами (калужцы), но все так или иначе отдалены от поляков из-за того, что оные имеют дополнительные палео-балканские примеси. Финнов стоит рассматривать как отдельный случай, ибо они сформировались на основе финно-угорских, германских и балто-славянских популяций, при этом сближаются с северными русскими. Популяции Центральной и Южной Европы (а так же переходные группы севера и центра) из всех популяций балто-славянского кластера ближе всего полякам, за счет южных примесей дако-фракийцев у последних.

Ранняя Бронза

Переход к бронзе характеризуется новым демографическим сдвигом и появлением степной родословной. Это период, когда на европейское генетическое пространство врываются два новых компонента, два вида охотников-собирателей. А именно - кавказский и восточный. Эти компоненты занимают более 80% генома праиндоевропейского компонента, расселившегося по Европе и ставшего основой для северных и центральных европейцев. Будут представлены 3 выборки.
Балто-славянские популяции превосходят исландцев не только по WHG компоненту, что довольно стандартно, но и по WSH компоненту, что свидетельствует о том, что ядро балто-славянской родословной имело меньше дополнительных примесей с юга.

ИТОГ: Русская генетическая вариация отражает исторические процессы славянской экспансии, взаимодействия с финно-уграми и постепенного формирования единого, но стратифицированного генофонда. Несмотря на различия, русские остаются генетически близкими друг к другу, а их структура соответствует общей балто-славянской общности с минимальным южноевропейским влиянием.

Russia_YuzhniyOleniyOstrov (EHG) - Восточноевропейский охотник-собиратель

Georgia_Satsurblia (CHG) - Кавказский охотник-собиратель

Luxembourg_Mesolithic (WHG) - Западноевропейский охотник-собиратель

Turkey_Marmara_Barcin (ANF) - Анатолийский Неолитический фермер

Russia_Krasnoyarsk_BA (Siberian) - Финно-Угорская Азиатская составляющая

Как мы видим, результаты Максима несколько отличны от результатов русских Курска. Главное отличие заключается в абсолютно нулевой азиатской примеси у Максима (Siberian). Из этого следует, что финно-угорские популяции либо не оставили след в его геноме вовсе, либо их примесь чрезвычайно мала. Теперь перейдем к следующей эпохе, где EHG и CHG как отдельные компоненты пропадут, став индоевропейской примесью (ибо спустя время, в эпоху перехода неолита в бронзу, EHG, CHG и совсем немного немного ANF и WHG образовали то, что мы сейчас называем праиндоевропейским компонентом).

Ранний Бронзовый век

Переход к ранней бронзе Европа встретила с демографическим сдвигом. В регионе понто-каспийской степи появилась новая популяция, она состояла главным образом из EHG и CHG с небольшой примесью ANF и WHG. Абсолютное большинство современных европейцев, за исключением редких мелких групп, не имеют EHG и CHG в обход праиндоевропейской родословной.
Здесь появляется новый компонент:

Russia_Afanasievo/Yamnaya (PIE) - Праиндоевропейский компонент, оказавший влияние на все популяции Европы. Состоит примерно на 45% из EHG, 40% из CHG, 10% ANF и 5% WHG.

В этой разбивке геном Максима, так же находится почти на эталонных значениях референсного примера и отклонений от стандартного североевропейского генетического профиля не обнаружено. Следующая эпоха на рассмотрении характеризуется формированием привычных нам этно-языковых общностей. Например - ранние славяне, кельты, германцы. Генетический профиль современных славян - это смесь этих групп в разных пропорциях, с явным преобладанием раннеславянского компонента. А произошли они все из смеси PIE, ANF и WHG.

Средневековье

Эпоха расселения славянских групп в совершенно разных направлениях. Основные 2 - на Балканы и на Восток. Максим является потоком людей, которые начали вторую экспансию - на Восток. В ходе миграций, славяне встретились с людьми, которые говорили на финно-угорских языках. Их геном был сформирован на основе Балто-Славянской, Индо-иранской и Азиатской смеси. В среднем, современные русские имеют +- 18% этой финно-угорской родословной.

Poland_OstrowLednicki_IA (Slavic) - Компонент ранних славян

Russia_Davydovskoye_Antiquity (FU) - Компонент волжских финнов

Мы получили результат, из которого следует, что тенденция генома Максима больше соответствовать европейской генетике сохраняется. Более 90% генома можно смоделировать как славянскую составляющую. При этом, кельто-германских влияний не было обнаружено.

Современность

Наконец мы прошли путь формирований европейских популяций от неолита до средневековья, пришло время для финальной стадии нашего разбора - современность. Метод, который мы будем использовать ниже - один из фундаментальных методов в академической науке, для определения генетической связи с той или иной популяцией (FST).

В ходе обсчетов, было выявлено, что популяциями, которые имеют пересечения с геномом, являются: Русские (Рязанской, Тверской, Псковской и Белгородской областей), Украинцы (общая выборка, Северные, Белгородские и Львовские. Последние явно выбиваются из средней подборки близких популяций).

Итог: Геном Максима представляет из себя стандартный южнорусский геном, который при этом по происхождению является неоднородным (следует из дистанций FST). Однако, общий генетический профиль на всех эпохах помещает Максима на типичные североевропейские показатели.

Hyperborea