Ett par barntänder som förlorades för 31 000 år sedan i Sibirien ledde forskare till upptäckten av en tidigare okänd befolkning av forntida människor.
Dessa människor bebodde nordöstra Sibirien under istiden och skilde sig genetiskt från andra grupper i regionen, rapporterade forskare i en ny studie.
Forskarna analyserade genetiska data extraherade från tänderna, tillsammans med DNA från forntida rester som finns på andra platser i Sibirien och centrala Ryssland. Genom att göra detta rekonstruerade de 34 forntida genom från 19 000 till 600 år sedan och sammanförde pusslet om hur paleolitiska människor spriddes över Sibirien och korsade sedan över Bering Land Bridge in i Amerika.
De små tänderna tillhörde två icke-närstående manliga barn och hittades på Yana Rhinoceros Horn Site (RHS) vid Sibiriens Yana-flod, ett landskap som först upptäcktes 2001. Även om Yana RHS innehöll tusentals artefakter - bland dem stenverktyg, elfenbensföremål och djurben - dessa tänder är platsens enda kända mänskliga rester.
Tillsammans är tänderna och artefakterna det tidigaste beviset på mänsklig ockupation i regionen; tänderna representerar också de äldsta pleistocena mänskliga resterna som finns på så höga breddegrader, rapporterade forskarna.
Trots att Yana-flodplatsen ligger i den nordöstra delen av Sibirien förvånade överraskande DNA från tänderna forskare att dessa "antika nordsibirier" var avlägset besläktade med forntida jägare-samlare från västra Eurasien och ankom sannolikt till Sibirien kort efter att asiatierna divergerade från européer.
Som jämförelse spårar andra sibirska befolkningar som anlände senare i regionen - inklusive de från vilka samtida sibirer härstammar - från början till östra Asien, enligt studien.
Nätverk av jägare-samlare
Människor tros ha bebott det höga arktis så tidigt som för 45 000 år sedan, baserat på bevis som snittmärken på slaktade mammutben. Författarna till den nya studien uppskattade att folket i Yana diversifierade sig från andra eurasiska människor för ungefär 40 000 år sedan, sade huvudstudieförfattaren Martin Sikora, docent i GeoGenetics vid Köpenhamns universitet i Danmark.
Skillnader mellan forntida sibiriska populationer spåras inte bara genetiskt utan också genom variationer i den bevarade materialkulturen, som är "förenliga med de förändringar som vi observerar i genetiska förfäder över tid", sa Sikora till Live Science i ett e-postmeddelande.
Forntida DNA kan också avslöja spännande glimtar av hur de antika nordsibirerna kan ha levt, eftersom mönster av genetisk mångfald kan ge ledtrådar om befolkningsstorlek och social organisation, förklarade Sikora. Forskarnas resultat tyder på att folket på Yana kan ha bott i en grupp på upp till 500 individer och att det inte fanns några tecken på inavel i barnens genom.
"Detta är trots den mycket avlägsna platsen, vilket tyder på att de var organiserade i större nätverk med andra jägare-samlargrupper," sade Sikora.
Tre migrationsvågor
Baserat på genetiska data bestämde forskarna att människor befolkade Sibirien i minst tre stora vandringsvågor. De nu utrotade antika nordsibirerna ankom först, från väst; de följdes av två vandringsvågor från östra Asien. Den tredje av dessa vågor var en grupp känd som neo-sibirier, till vilken många samtida sibirer kan spåra deras förfäder.
För omkring 18 000 till 20 000 år sedan blandades ättlingar till de antika nordsibirerna med människor från de två östasiatiska grupperna. En delvis skalle som hittades på en plats nära Siberias Kolyma-flod är från ungefär 10 000 år sedan och visar genetisk likhet med antika nordsibirier och den östasiatiska gruppen som blev förfäder till indianer, enligt studien.
Detta indikerar att den tidigare okända sibiriska gruppen deltog i den förädling som så småningom resulterade i människor som migrerade till Nordamerika, säger studiens medförfattare Eske Willerslev, en evolutionär genetiker och chef för Lundbeck Foundation Center for GeoGenetics vid Köpenhamns universitet.
"Den här individen är den saknade länken till infödda amerikaner," sade Willerslev i ett uttalande.
Enligt författarna, medan de antika nordsibirerna inte var de direkta förfäderna till infödda amerikaner eller samtida sibirer, "kan spår av deras genetiska arv observeras i forntida och moderna genom över hela Amerika och norra Eurasien," vilket avslöjar att människans historia om att befolkas forntida Sibirien - och den nya världen - är en mycket mer komplex berättelse än den nuvarande genetiska rapporten skulle antyda, skrev forskarna.
Resultaten publicerades online 5 juni i tidskriften Nature.
