Geenitutkimus paljastaa uutta tietoa suomalaisten kotieläinten alkuperästä ja karjankasvatuksen historiasta

Suomalaisten kotieläinten geneettistä muuntelua ja karjanhoidon historiaa on nyt tutkittu ensimmäisen kerran analysoimalla muinais- ja nyky-DNA:ta Suomen ja lähialueiden naudoista ja lampaista. FM Marianna Niemi tarkasteli väitöstutkimuksessaan erityisesti naudan ja lampaan geneettistä variaatiota, kotimaisten vaarantuneiden maatiaisrotujen alkuperää, karjankasvatuksen varhaista historiaa Suomessa sekä kotieläinkantojen kehitystä esihistoriasta nykyaikaan.

Esihistoriallisista ja historiallisista kudosjäänteistä eristetty muinais-DNA voi vastata monitieteisisiin tutkimuskysymyksiin evoluutiosta ja lajien alkuperästä sekä niiden populaatiogenetiikasta ja siirtymisestä uusille alueille, ja se voi myös ajoittaa tapahtumia populaatioiden historiassa.

Niemen väitöstutkimuksessa analysoitiin 109 naudan ja lampaan muinaisjäännettä 66 arkeologiselta kaivauspaikalta Suomesta, Virosta ja Viipurista.

– Varhaiset kotieläimet poikkesivat geneettisesti nykyisistä naudoista ja lampaista. Äitilinjassa periytyvä mitokondrio-DNA (mtDNA) ja isälinjassa periytyvät Y-kromosomaaliset markkerit paljastivat muinaisia haplotyyppejä ja haploryhmiä, joita ei enää tavata nykyaikaisissa populaatioissa, Niemi kertoo.

Haploryhmätasolla muinainen ja nykyinen mtDNA-aineisto tuki nykyaineistosta havaittua haploryhmien maantieteellistä jakaumaa Euroopassa. Tulokset tukivat myös teoriaa, jonka mukana kotieläimet alkoivat levitä noin 10 000 vuotta sitten Lähi-Idän kesytyskeskuksesta yli Euroopan mantereen; itäisen Itämeren alueelle ne saapuivat noin 4 500 – 3 000 vuotta sitten. Lähempi vertailu haplotyyppitasolla viittaa siihen, että suomalaisilla kotieläimillä on kaksi alkuperää: Euroopan manneralue ja Keski-Volgan arot länsi- Venäjällä.

– Tulokset tukevat käsitystä siitä, että Suomen rannikkoalueilla on ollut pienet nautojen ja lampaiden alkupopulaatiot ja karjankasvatus on kehittynyt hitaasti, Niemi toteaa.

Ruotsista saapui uutta karjaa rautakauden ja keskiajan taitteessa

Geneettisen ajoituksen perusteella karjankasvatus näyttää yleistyneen sivuelinkeinosta pääelinkeinoksi keski- ja myöhäisrautakaudella 400 – 1000 jälkeen ajanlaskumme alun, mikä on linjassa fossiilisissa siitepölytutkimuksissa havaitun samanaikaisen viljan viljelyn voimakkaan yleistymisen kanssa Lounais-Suomessa.

Itäisen Itämeren alueen kotieläinpopulaatiot ovat muuttuneet läpi historian. Suuria muutoksia kotieläinkannoissa on tapahtunut ainakin kahdesti: ensiksi myöhäisen rautakauden – Skandinaviassa viikinkiajan – ja keskiajan taitteessa, kun Ruotsista varhaisella keskiajalla saapuneet uudisasukkaat toivat Suomeen uutta karjaa, ja toisen kerran nykyajalla, kun kotimaiset maatiaisrodut ovat lähes korvautuneet globaaleilla maitoroduilla.

Samanaikaiset muutokset fenotyypeissä osoitettiin muinaisista ja nykynaudoista turkinväriä koodaavan MC1R-geenin alleelifrekvensseistä. Dominoiva musta väri oli yleisempi rautakauden naudoilla, kun taas keskiajalla uusien nautojen mukana resessiivinen punainen ja villityyppi yleistyivät. Itäisen Itämeren naudat olivat moniväristä karjaa läpi historian, kunnes 1900-luvulla saavuttivat nykyiset rotutyypilliset värityksensä.

Esihistoriallisella ja varhaisella historiallisella ajalla kotieläinpopulaatioita muokkasi etupäässä kulttuuriympäristön valinta, joka suosi karuihin kasvatusoloihin parhaiten sopeutuneita yksilöitä. Tavoitteellisempi siitoseläinten valinta ja jalostus alkoivat keskiajan lopulla tai viimeistään uudella ajalla, jatkuen yhä taitavammin ja intensiivisemmin nykyajalla.

– Kulttuuriympäristön valinta yhdessä myöhemmän tavoitteellisemman keinotekoisen valinnan kanssa johtivat sellaisten paikallisten historiallisten eläintyyppien ja edelleen kotimaisten maatiaisrotujen kehittymiseen, joita nykyään arvostetaan yleisesti hyvän terveytensä, vähäisin tuotantopanoksin saavutetun tuotantokyvyn ja kansallisen kulttuuriperintönsä vuoksi, Niemi toteaa.

FM Marianna Niemi väittelee 16.11.2018 kello 12 Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Genetic Reconstruction of Ancient Northern European Cattle and Sheep Populations". Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Hammasklinikka, luentosali 2, Kytösuontie 9. Vastaväittäjänä on professori Asko Mäki-Tanila, Maatalous- metsätieteellinen tiedekunta, Helsingin yliopisto, ja kustoksena on professori Antti Sajantila. Väitöskirjan elektroninen versio julkaistaan E-thesis -palvelussa https://helda.helsinki.fi/handle/10138/253103

Väittelijän yhteystiedot:

marianna.niemi@helsinki.fi

*********************************
Ystävällisin terveisin

Päivi Lehtinen, viestinnän asiantuntija, Helsingin yliopisto
paivi.m.lehtinen@helsinki.fi  050 406 2043