Här spåras stenålderns migration

En gång i veckan åker Jan Storå till Historiska museets magasin i Tumba, där det finns stora samlingar av människorester från utgrävningar – skelett. Han väljer ut individer för att extrahera dna-spår. Ofta genom att borra i en tand.

Jan Storå är professor i osteoarkeologi – skelettforskning – och är expert på det forskningsfält som växer fram i gränslandet mellan naturvetenskaplig dna-analys och humanistisk forntidsarkeologi. Han arbetar på Osteoarkeologiska forskningslaboratoriet vid Stockholms universitet, där han och hans kolleger bland annat håller på att skapa en atlas över förhistoriska människors arvsmassa i Sverige – ett jätteprojekt som nyligen fått över 30 miljoner i forskningsanslag.

– Vi studerar genetiken hos ett urval människor från äldsta stenålder till och med yngre järnålder, det vill säga ett tidsspann på cirka 8 000 år. Från den allra äldsta tiden finns inte så många individer, men ju längre fram man kommer, desto fler finns det, säger Jan Storå på sjungande finlandssvenska.

Det mesta av materialet kommer från museer, där fyndmaterial från gamla utgrävningar har hamnat. Han och hans kolleger gör fortlöpande dna-analyser och isotopstudier på de omkring 500 individer som har hittats i samband med arkeologiska utgrävningar. Detta utgör ramverket för deras forskning om genetik och migration. På ett tjugotal av kvarlevorna ska arvsmassan undersökas med så kallad next generation sequenzing, där en betydligt större del av arvsmassan analyseras än vad som var möjligt med tidigare metoder. Dessa undersökningar är inte klara än.

– Det blev möjligt att studera arkeogenetik på ett tillförlitligt sätt för bara en fem, sex år sedan, säger han. En viktig orsak till detta är de tekniska framstegen, där bland annat next generation sequenzing är en viktig komponent. Det handlar om en mindre revolution.

Deras viktigaste resultat hittills är något som förändrat synen på forntidshistorien: Europa befolkades i flera vågor av migration.

– Det stenåldersparadigm som jag är utbildad i när jag började läsa arkeologi på 1980-talet var att jordbruket infördes i Skandinavien genom att de människor som bodde här sakta bytte livsstil i och med att en ny teknik infördes, säger han. Men genetiken säger nu något helt annat.

– Våra tidigare tolkningar av stenåldern och våra modeller om social utveckling och kulturell påverkan kan nu ifrågasättas, fortsätter Jan Storå. Det finns ingen som har trott på migration som förklaringsfaktor på decennier.

Jan Storå berättar att man inom arkeologin, särskilt på 1960- och 70-talen, intresserade sig för förändringsprocesser. Begrepp som ”anpassning” och ”kontinuitet” blev därmed centrala faktorer. Det var en reaktion mot en ännu äldre syn på folk och kulturer, som ansågs enhetliga och statiska. Tidigare fanns nationalromantiska inslag och mycket byggde på spekulationer och vagt underbyggda teorier. Det handlar alltså om tre forskningsperspektiv som avlöst varandra: först folk som vandrar, sedan kultur som sprids via kontakter och så återigen människor i rörelse – nu betydligt mer välunderbyggt.

– Man såg migration som folkvandring – främmande människor som väller in och konflikter och allt sådant … Man värjde sig lite mot de perspektiven helt enkelt, säger han. Men kritiken var ändå befogad.

Från folkvandring till kulturspridning på 1970- och 80-talen – och nu är alltså en revolution på gång igen. Jan Storå berättar att det redan på 1990-talet började komma enstaka studier som visade på att grupper med stora kulturella olikheter levde parallellt vid samma tid och i samma regioner i Skandinavien, vilket utmanade synen på en mer statisk forntid. Sedan ett par år tillbaka har bilden helt ruckats – nu handlar det mesta om migration. Och till skillnad från tidigare så har man nu en helt annan vetenskaplig grund att stå på.

– Tänk dig att man har byggt upp en organisation för att kunna analysera den mängd data som finns i ett glas vatten. Men så plötsligt ska man jobba med allt vatten som finns i hela Atlanten.

Orden är Anders Götherströms. Han är docent i evolutionär genetik vid Stockholms universitet och leder en av forskningsgrupperna som är verksam vid Arkeologiska forskningslaboratoriet. Hans liknelse syftar på utvecklingen inom arkeogenetiken sedan en fem, sex år tillbaka.

– Då kom de första sekvenseringsinstrumenten för att analysera dna, och det var då vi kunde börja försöka nysta upp vad som skedde under yngre stenåldern, då jordbruket infördes i Skandinavien, säger han.

– Men – hade vi haft en befolkningsmässig kontinuitet i vår del av världen, som många tidigare trodde, så hade vi inte sett den genetiska variation vi nu kan se.

Detta var kontroversiellt när forskarna lade fram sina första studier 2009.

– Tankarna var inte nya, säger Anders Götherström. Men våra data var det.

En milstolpe i sammanhanget som flera forskare pekar på är arkeologen Kerstin Lidéns studier av stenåldersbefolkningen på Öland för 5 000 år sedan. Där konstaterar hon att grupper med helt olika livsstil levde sida vid sida. Det handlade till exempel om begravningsskick, keramik och matvanor. Hon skrev om detta i Forskning & Framsteg, under rubriken ”Mångkultur redan på stenåldern” (F&F 7/2009). Nu vet forskarna även att genetiken var helt olika i dessa grupper.

– Vi har kunnat visa att jägare-samlare levde parallellt med andra grupper med en helt annan genetik, säger Jan Storå.

Det handlar alltså om att olika grupper av människor har migrerat – och levt sida vid sida.

Den senaste studien, som Storå och hans medarbetare publicerade i början av 2016, visar att Anatolien, dagens Turkiet, spelade en stor roll som knutpunkt för migrationen västerut, in i Europa. De första jordbrukarna i Europa härstammar därifrån. Studien visar också att de människor som då bodde på den anatoliska halvön inte är nära släkt med dem som bor där i dag.

Det är en liten pusselbit i ett stort pussel, som börjar ta form. Migrationsvågen av jordbrukare från Mellanöstern verkar dock inte har varit konstant.

– Förflyttningen stannade upp i tusen år i dagens norra Tyskland, säger Jan Storå. Förmodligen hade man kontakter mellan grupperna kring detta gränsområde, för jägar-samlarkulturerna tog till sig konsten att tillverka keramik – det har vi sett – men de tog inte till sig jordbrukstekniken. Så det verkar ha skett en dialog mellan människor med olika livsstil. Men för 6 000 år sedan tog det fart igen, och Skandinavien började uppodlas när jordbrukarna flyttade in.

– Men vi vill veta mer: Hur snabbt gick det? Vad hände? Vi har mycket kvar att ta reda på, säger Jan Storå.

Han menar att det är rätt paradoxalt att det är jordbrukskulturen som varit mest rörlig på lång sikt, när jägar-samlarlivet varit mest mobilt i sin vardag. Troligen har det handlat om en långsam befolkningsökning bland jordbrukarna, där generation efter generation sakta flyttat vidare – söner och döttrar som inte fått plats i byn och som brutit ny mark längre bort. Allt i en process som tagit flera tusen år sedan jordbruket började införas i Mellanöstern och Anatolien för över 10 000 år sedan.

– Men även i Anatolien har det hänt saker under samma tid. Även där skedde en rörelse under denna tid, säger Jan Storå. Människan har alltid rört på sig.

I labbet arbetar Jan Storås kolleger med ben och tänder som de pulveriserar eller borrar i för att ta fram dna.

– Det låter rätt primitivt, men det handlar i regel om att ta bort allt som inte är dna – proteiner, mineraler och liknande, säger Anders Götherström. Sedan sekvenserar vi dna för att analysera eller ”läsa” detta. Fram till för en fem, sex år sedan lade vi 95 procent av tiden på att få fram dna i labbet. Nu är det tvärtom. Vi behöver inte så mycket tid i labbet längre – nu hittar du oss arkeologer vid skrivborden i stället. Det handlar om att bearbeta och analysera data. Vi har otroligt mycket mer information per individ numera.

Tidigare har det tagit flera år för att kartlägga människans arvsmassa, och det har kostat enormt mycket. Nu kan motsvarande kartläggning göras på en vecka, och kostar bara en bråkdel. I dag får man ungefär 100 000 gånger så mycket data per krona och tidsenhet som för tio år sedan.

Dessutom krävs mindre mängd dna-material för samma analys.

– Det är en revolution, fortsätter han. Forskningen handlar nu allt mer om datorer, statistik, programmering och stora mängder data.

Samma år som Kerstin Lidén skrev i Forskning & Framsteg om de olika stenålderskulturerna, kom den första studien som visade att dagens skandinaver inte är ättlingar till de jägare-samlare som bodde här under stenåldern. Jordbruket spreds alltså via migration. Studien byggde på mitokondrie-dna från forntida kvarlevor.

År 2012 blev beläggen tydligare, genom en studie som publicerades i den vetenskapliga tidskriften Science, där man analyserade arvsmassa från cellkärnorna, vilket gjorde analysen mer stabil. Mycket tyder på att de invandrande jordbrukarna levde sida vid sida med jägare-samlare i omkring tusen år. De fick även barn tillsammans eftersom generna har blandats.

Förutom invandringen av jägare-samlare efter att inlandsisen dragit sig bort och de jordbrukare som kom efter dem, så har Europa också befolkats av ett bronsåldersfolk som kom österifrån, ett herdefolk – yamnayakulturen – som eventuellt talade indoeuropeiska språk. De kom från stäppområdena norr om Svarta havet och Kaspiska havet för omkring 4 000 år sedan, och kunskaperna om denna migration härrör från studier som publicerades 2015.

Även om forskarna nu upptäcker nya mönster, så kommer bilden att kompliceras via nya data och tolkningar.

– Här uppe i norr har vi kvar en del av jägar-samlargenetiken, men i södra Europa är präglingen från Anatolien betydligt starkare, säger Anders Götherström.

– Vi har på senare år även sett en hel del spår av våld i fynd från denna tid, säger Jan Storå, men vi vet ännu inte så mycket. Handlar det om våld inom eller mellan folkgrupperna? Vi vet inte.

Man har länge sett migration som någonting ovanligt och avvikande – men genetiska analyser visar alltså att det var normalt med migration under forntiden.

– Detta är mycket nya data om stora grupper människor i rörelse. Vi vet inte hur snabbt det har gått. Men vi kan till exempel göra isotopstudier av strontium-värden i tänderna. Det visar en människas levnadshistoria, var en person har levat – och detta kompletterar genetiken.

Jan Storå menar att arkeogenetiken håller på att ge en ny bild av forntiden, av en mer rörlig och sammansatt värld.

– Det finns mycket kvar att analysera, säger han.

Bland annat har forskarna kunnat konstatera att den genetiska variationen som de observerat i jordbruksbefolkningen härrör ur en stor grupp människor. Jägar-samlargruppen var däremot mindre. Men det är inte bara sådana större demografiska samband som de har kunnat belägga.

– Vi hittar förstås även många enskilda levnadsöden, säger Anders Götherström.

Han fick nyligen genetiskt material från en lämning i en gravhög i dagens Ukraina. Den hade daterats till 1200-talet. När han analyserade arvsmassan hittade han spår som går långt, långt österut – till området norr om Kina. Detta var alltså en människa som förflyttat sig över nästan halva jordklotet, dött norr om Svarta havet och begravts där för 800 år sedan.

– Detta är kanske ingen vetenskaplig sensation i sig, säger han. Personen var sannolikt någon av Djingis khans mongoliska krigare, troligen en rätt viktig person av graven att döma. Men vi kan nu rätt enkelt ta fram exakt information om saker som ingen skulle kunna ha haft en aning om tidigare.

Nyligen undersökte till exempel Anders Götherström och hans kolleger de 5 000 år gamla kvarlevorna efter ett stenåldersbarn, som hittats på Gotland. Barnet var genetiskt sett från jägar-samlarbefolkningen. Mamman – eller i alla fall den person som ammade barnet – tillhörde förstås även hon gruppen jägare-samlare, men en analys av kosten visade att hon hade levt delar av sitt liv bland jordbrukare. Av allt att döma har de sedan begravts i jägar-samlarmiljön.

– Så där hittar vi ännu en levnadshistoria, eftersom vi kan analysera föda i kombination med genetik.

– Våra analyser ger ofta helt oförutsedda resultat, säger Anders Götherström. Forskning är i regel problem- och hypotesorienterad. Men våra resultat pekar ofta i helt oförutsedda riktningar.

Är det spännande?

– Ja, när vi kör nytt material hittar vi så gott som alltid överraskningar. Det är som julafton när det trillar ut nya resultat, ler han.

Jan Storå är lika entusiastisk över arkeogenetikens framväxt och potential.

– Men, säger han långsamt innan vi skiljs åt, glöm aldrig bort att det är sociala och historiska processer som skapat de genetiska mönster vi nu ser mer och mer av – det är int’ tvärtom.