De tidigaste människorna i Nordamerika var mycket mer varierande än tidigare insåg, enligt en ny studie av mänskliga rester som finns i ett av världens mest omfattande undervattensgrottasystem.
Resterna, upptäckta i grottorna i den mexikanska staten Quintana Roo, representerar bara fyra av de tidigaste nordamerikanerna, som alla bodde mellan 9 000 och 13 000 år sedan. De är viktiga eftersom nordamerikanska rester från de första årtusendena med mänsklig bebyggelse i Amerika är sällsynta, säger studieledaren Mark Hubbe, antropolog vid Ohio State University. Färre än två dussin individer har upptäckts, tillade han.
Det som gör de fyra individerna från Mexiko intressanta är att ingen av dem är ganska lika. En liknar människor från Arktis, en annan har europeiska drag och en ser ungefär som tidiga sydamerikanska skallar, medan den sista inte delar funktioner med någon befolkning.
"Skillnaderna vi ser mellan dessa mexikanska skallar är i samma storlek som de mest olika befolkningarna för närvarande," berättade Hubbe till Live Science.
Bosättningen i Americas är ett komplicerat ämne, hylligt i mysterium på grund av bristen på arkeologiska fynd för 15 000 till 20 000 år sedan, vilket förmodligen är när de första människorna satte foten på kontinenten. Sydamerika har mer tidiga mänskliga rester än Nordamerika, sade Hubbe. Dödskallar som finns i Sydamerika är vanligtvis ganska lika varandra och delar funktioner i skallemätningar med inhemska australier och afrikaner.
Detta betyder inte att sydamerikanerna hade förfäder som kom direkt från Australien eller Afrika, varnar Hubbe. Snarare avslöjar de delade funktionerna en delad gemensam härkomst mellan forntida sydamerikaner och folket i Australien och Afrika.
"Morfologierna i Asien förändrades mycket under de senaste 10 000 åren," sade Hubbe. "Alla som kom för 10 000 år sedan skulle se mycket ut som tidiga moderna människor ur Afrika och Australien."
Eftersom vägen till Sydamerika måste ha inkluderat gropstopp i Nordamerika eller längs Stillahavskusten har antagandet länge varit att tidiga människor i Sydamerika såg mycket ut som tidiga människor i Nordamerika. Men den nya forskningen antyder annars, sa Hubbe. Istället ser tidiga nordamerikanska befolkningar mycket mer varierande än tidiga sydamerikanska befolkningar.
"Av någon anledning, när de åkte till Sydamerika, försvann en del av denna mångfald," sade Hubbe.
De omfattande grottorna i Quintana Roo är nu mestadels under vattnet. Men för cirka 12 000 år sedan, under slutet av Pleistocen-epoken och början av Holocene, var havsnivån lägre och grottorna var torra. Några av de tidiga invånarna i Mexiko tycktes använda grottorna som begravningsplatser och medvetet placerade kroppar inuti. Vissa andra skelett som upptäcktes i grottorna tycks tyder på att människors dödsfall kan ha varit oavsiktligt.
Av de fyra dödskallarna som studerats i den nya forskningen, publicerad idag i tidskriften PLOS ONE, kom en från en ung vuxen kvinna som levde för cirka 13 000 år sedan; en tillhörde en ung vuxen hane från samma era; en var från en medelålders kvinna som bodde mellan cirka 9 000 och 12 000 år sedan; och den fjärde var en medelålders man från cirka 10 000 år sedan. Hubbe och hans medförfattare använde datortomografi (CT) -skanning för att återskapa digitala 3D-bilder av dödskallarna. De markerade sedan olika landmärken på skallarna, till exempel botten av näsan eller ögonbotten. Storlekar och avstånd mellan landmärken användes sedan för att jämföra skallarna med större datamängder av mätningar från olika befolkningsgrupper runt om i världen.
Det finns begränsningar för att arbeta med uppgifterna från endast fyra personer, sade Hubbe. När allt kommer omkring kan varje enskild person vara en utkik jämfört med resten av hans eller hennes gemenskap. Men i ett försök att bagatellisera alla enskilda egendomar av skallarna, fokuserade forskarna endast på komponenterna i mätningarna som förklarade majoriteten av variationerna mellan dödskallarna. Genom att begränsa analysen till endast stora variationer kan de undvika att lägga för mycket vikt på mindre skillnader mellan dödskallar.
De fann att den 13 000 år gamla unga kvinnan hade funktioner som bäst matchade de arktiska nordamerikanerna från Grönland och Alaska. Den unga mannen från 13 000 år sedan, å andra sidan, såg mest ut som människor från europeiska befolkningar. Den medelåldersa kvinnan för mellan 9 000 och 12 000 år sedan såg ut som de tidigaste nybyggarna i Sydamerika. Slutligen visade den medelåldrade mannen från cirka 10 000 år sedan inget tydligt mönster. Han hade särdrag i flera amerikanska och asiatiska befolkningar.
Resultaten är viktiga eftersom de ger ny information om de tidigaste amerikanerna, säger Richard Jantz, en antropolog vid University of Tennessee som inte deltog i forskningen. Dödskallarna är olika, sade han, även om han noterade att alla utom den unga mannen från 13 000 år sedan hade asiatiska eller infödda amerikanska förhållanden, så skillnaderna bör inte överdrivas.
Den nya informationen komplicerar den otydliga bilden av vem de första amerikanerna var och hur de tidigaste migrationerna fungerade.
Nordamerika kunde ha varit mer mångsidig än Sydamerika om det fanns ett jämnt flöde av människor - och nya gener - till Nordamerika, men bara en eller två stora rörelser av befolkningar genom tratt i Mexiko till Sydamerika, sade Hubbe.
"Vi kan inte testa detta just nu," sade han.
Den berättelsen strider också mot de genomiska data som forskarna har samlat in. Genomik föreslår att alla indianer (med undantag för några senare migranter) kommer från en enda migration av människor från Asien. Men forskning baserad på fenotyp - hur folk såg ut - tyder på flera migrationshändelser, vilket skapar en befolkning som fick regelbundna injektioner av mångfald.
"Jag tror att om Amerika bestod av en homogen befolkning för 10 000 eller 15 000 år sedan, skulle det att dra dödskallar slumpmässigt från det inte ge så mycket variation som du ser," sade Jantz.
Hos dagens människor, sade Jantz, uppvisar genomikadata och data från skalleformen i allmänhet bra - människor med liknande förfäder tenderar att visa likheter i sina skalmätningar. Hittills verkar det inte vara fallet för de tidigaste amerikanerna. Men det finns begränsningar i uppgifter om både den genetiska och den arkeologiska sidan, sade Jantz. Genomikforskare har bara tre forntida DNA-prover från Nordamerika, och moderna indianers genetiska profiler har komplicerats av folkmord och blandning med européer. Forskare som studerar skallmorfologi har bara en handfull ben att arbeta med också.
"För mig", sade Jantz, "den största utmaningen är att förena motstridiga bevislinjer."
- The First Americans: Ancient DNA Rewrites Settlement Story
- Ansikterna av det forna Mexiko avslöjade i skalar
- I foton: Clovis Culture & Stone Tools
Ursprungligen publicerad den Levande vetenskap.
