Paläo- und Populationsgenetik von Jäger-Sammler-Fischern und Ackerbauern in Nordzentraleuropa und angrenzenden Regionen

In der vorliegenden Arbeit wurden paläo- und populationsgenetische Analysen an prä-neolithischen und neolithischen Individuen aus Nordzentraleuropa und angrenzenden Regionen durchgeführt. Basierend auf den Ergebnissen der nukleären und mitochondrialen Analysen können fünf demographische Impulse formuliert werden: I. Mesolithische Jäger-Sammler-Fischer aus Nordzentral- und Nordeuropa sind genetisch identisch zu Jäger-Sammler-Fischern aus Zentraleuropa. Die Ergebnisse deuten darauf, dass nach dem letzten glazialen Maximum zunächst Zentraleuropa wiederbesiedelt wurde und zentraleuropäische Wildbeuter nachfolgend in angrenzende Regionen im Norden (Norddeutschland und Schweden) und Osten (Litauen, Lettland) expandierten. II. Mesolithische Jäger-Sammler-Fischer aus dem heutigen Nordwesten Russlands stellen dagegen eine genetisch deutlich differenzierte Population dar. Es ist somit anzunehmen, dass die Wiederbesiedlung Nordosteuropas durch Gruppen erfolgte, welche während der letzten Eiszeit ein anderes Refugium besiedelten, als die Population, welche später nach Zentraleuropa und in angrenzende Regionen expandierte. III. Paläogenetische Hinweise auf eine Migration aus dem Nordwesten Russlands sind spätestens evident in der grübchenkeramischen Jäger-Sammler-Fischer-Population des 28. Jahrhunderts v. Chr. in Skandinavien. IV. Die ersten Ackerbauern in Nordzentral- und Nordeuropa zeigen eine hohe genetische Affinität zu ackerbäuerlichen Gruppen aus Zentraleuropa. Die Neolithisierung dieser Region kann somit auf eine demische Diffusion durch südlich beheimatete Farmer zurückgeführt werden. Die Ergebnisse aus dem Fundort Grube Rosenhof LA 58 in Norddeutschland deuten aber auch an, dass es bereits in der initialen Phase des lokalen Neolithikums zu einer Adaptation der ackerbäuerlichen Subsistenzwirtschaft durch lokale Wildbeuter kam. Hohe Jäger-Sammler-Fischer-Bevölkerungsdichten und suboptimale Konditionen für Ackerbau an der baltischen Küstenregion waren vermutlich die entscheidenden Gründe für die späte Neolithisierung dieser Region rund 1500 Jahre nach der Etablierung von Ackerbau und Viehwirtschaft in Zentraleuropa. V. Im Verlauf des Spätneolithikums in Nordzentral- und Nordeuropa scheint es spätestens um 2000 v. Chr. zu einer erneuten Einwanderung gekommen zu sein. Diese Immigranten besaßen neben zentraleuropäischer neolithischer und mesolithischer Herkunft auch eine Abstammung von Individuen aus dem Nordpontikum. Weiterhin zeigen die Analysen Pigmentierungs-assoziierter Loci das hohe Vorkommen de-pigmentierter Phänotypen während des Mesolithikums in Europa, das Vorkommen bereits kurz nach dem letzten glazialen Maximum, und das Vorkommen de-pigmentierter Phänotypen in einer frühen Phase des zentraleuropäischen Neolithikums. Die nahezu komplette Fixierung der de-Pigmentierungs-assoziierten Allele in modernen Europäern ist vermutlich nur multifaktoriell zu erklären mit variierender Selektion auf die prähistorischen Populationen, welche unterschiedliche glaziale Refugien besiedelten, mit Unterschieden in der Subsistenzweise und der Expansionen von Populationen nach Zentraleuropa und in angrenzende Regionen.This study contains the results of the paleogenetic and population genetic analyses of pre-Neolithic and Neolithic individuals from Northern Central Europe and adjacent regions. Based on mitochondrial and nuclear analyses five migration events are visible: I. Mesolithic foragers from northern Central and northern Europe share a common ancestry with hunter-gatherers from Central Europe. This indicates that after the Last Glacial Maximum foragers spread into Central Europe and subsequently migrated into northern Europe and the eastern Baltic. II. Mesolithic foragers from Northwest Russia are genetically differentiated to hunter-gatherers from Central/North Europe and the Baltic region. This division fits to a scenario, in which Europe was re-colonialized from two distinct populations/refugia after the Last Glacial Maximum. III. Evidence for a migration from the East is first seen in the Pitted Ware culture hunter-gatherers from Sweden, dating to the 3rd millennium BC. IV. Early Neolithic farmers from northern Central and northern Europe show a high genetic affinity to farming populations from Central Europe. This result supports the demic diffusion model for the Neolithization in this region. Cultural adaptation by local foragers is seen in an initial Neolithic period as indicated by the analysis of the site Grube Rosenhof LA 58 in Northern Germany. The delayed onset of the Neolithic period in northern Central and northern Europe may be explained by ecological conditions or by demography, such as a high population density and a high number of Late Mesolithic foragers in the Baltic. V. A further immigration into northern Central Europe is evident in the Late Neolithic period c. 2000 cal BC. This immigrants show a mixed ancestry of Central European Mesolithic and Neolithic, as well as North Pontic origin. Analyses of pigmentation associated markers revealed high frequencies of de-pigmented phenotypes in Mesolithic Europe, the occurrence of de-pigmented phenotypes shortly after the Last Glacial Maximum, and also in the early European Neolithic period. The almost complete fixation of the derived alleles in modern Europeans are most likely explained by varying levels of selection on populations inhabiting different refugia during the Last Glacial Maximum and relying on different subsistence patterns, as well as by the expansion of prehistoric populations into Central Europe and adjacent regions