The genetic history of Micronesia using mitochondrial DNA and genome-wide data

Abstract

The Pacific marks both the endpoint of the successful exit out of Africa by modern humans about 60 thousand years ago and also the last piece of land to be colonized in the last 3 millennia. Between these two points, a complex history took place resulting in a wide interest with multiple studies focusing on it. Most authors assume the “Out of Taiwan” model as the main event that genetically shaped Island Southeast Asian and Pacific populations. This model proposes that Austronesian people from South China migrated to Taiwan 5 thousand years ago, where they developed culturally and linguistically before they spread into Island Southeast Asia and New Guinea towards Polynesia. However, the scientific community is far from reaching a consensus regarding this subject. There are multiple-events theories stating that the Austronesian expansion was mostly responsible for language shift with minor genetic impact or even theories that reject completely an “Out of Taiwan” existence. Micronesia, a group of islands east of the Philippines, north of New Guinea and west of the islands of Polynesia, could have served as a migration route for expansions from Asia or Oceania and, if so, its genetic background and population history can be highly informative to understand the general history of the region. In this sense, mitochondrial DNA and genome-wide data were analyzed and contextualized in a Southeast Asian/Pacific genetic background to retrieve conclusions regarding genetic ancestry. It is shown that the genetic impact of the “Out of Taiwan” event is minor beyond the Philippines and that Micronesia shows double ancestry, not having served as a migration corridor towards Polynesia. The “Out of Taiwan” influence is restricted to West Micronesia only, while most of Micronesia was probably populated from Near Oceania possibly as early as 6 thousand years ago by the same Asian-descendant population that settled the Pacific. Contrarily to other Islands in Remote and Near Oceania, Micronesia does not display a further mixture with Papuan ancestry.

O Pacífico marca tanto o fim da saída de África por humanos modernos, cerca de 60 mil anos atrás, como o último ponto da Terra a ser colonizado há 3 mil anos. Entre ambas as datas, ocorreu uma complexa história demográfica, sendo o foco de vários estudos que refletem interesse na região. A maior parte dos cientistas assume o modelo “Out of Taiwan” como o principal evento que moldou geneticamente as populações das ilhas do Sudeste Asiático e do Pacífico. Este modelo defende que os Austronésicos provenientes do sul da China migraram para Taiwan há cerca de 5 mil anos, onde se desenvolveram cultural e linguisticamente antes de migrarem rumo à Polinésia através das ilhas do Sudeste Asiático e da Nova Guiné. Contudo, a comunidade científica parece não chegar a um consenso acerca do assunto. Há teorias que defendem a ocorrência de múltiplos eventos e que a expansão Austronésica foi essencialmente responsável por mudanças a nível da linguagem, sem impacto a nível genético, ou ainda teorias que rejeitam completamente a existência de um evento “Out of Taiwan”. A Micronésia, um grupo de ilhas a este das Filipinas, norte da Nova Guiné e oeste das ilhas da Polinésia, poderia ter servido como uma rota migratória de expansões com origem na Ásia ou Oceânia. Neste caso, o seu registo genético, bem como a história das populações, poderá ser bastante informativo no sentido de entender a história geral da região. Neste sentido, o DNA mitocondrial e dados de todo o genoma foram analisados e contextualizados num fundo genético do Sudeste Asiático e Pacífico, de forma a se retirarem conclusões acerca de ancestralidade genética. Mostra-se que o impacto genético do evento “Out of Taiwan” é mínimo além das Filipinas e que a Micronésia apresenta dupla ancestralidade, não tendo servido como corredor migratório em direção à Polinésia. A influência do evento “Out of Taiwan” é restrita à parte oeste da Micronésia, enquanto que a maior parte destas ilhas foi provavelmente colonizada a partir da Oceânia Próxima, provavelmente há 6 mil anos atrás, pelos mesmos descendentes da Ásia que colonizaram o Pacífico. Contrariamente às ilhas da Oceânia Próxima e Remota, a Micronésia não apresenta influência genética da Nova Guiné.