Cumulativ, numărul extins de eșantioane adunate aici, combinat cu disponibilitatea unor filogenii paterne foarte bine rezolvate care se extind pe mai multe generații, au permis formularea cu un grad ridicat de încredere a anumitor deducții cu privire la descendența fondatoare a haplogrupului R1a al leviților Ashkenazi. Un total de 71 de persoane care au declarat o moștenire paternă Ashkenazi Levite sau Ashkenazi non-Levite au fost stabilite la începutul studiului ca aparținând haplogrupului R1a-M582 și, pe baza profilurilor lor STR, ca reprezentând o gamă largă a variației găsite în cadrul acestui haplogrup. În mod izbitor, toți cei 71 de cromozomi Y au putut fi reatribuiți la o singură cladă în expansiune aninată în cadrul R1a-M582 și etichetată aici R1a-Y2619, urmând una dintre cele șase variante găsite la acest nivel (Fig. 2 și Figura suplimentară S1). Singurele eșantioane raportate anterior care au împărtășit această cladă au fost cinci eșantioane cu moștenire evreiască Ashkenazi pentru care nu a fost raportat statutul de levit26. În consecință, toți indivizii R1a-Y2619, fie că se autoafiliază ca evrei sau neevrei, fie că sunt ashkenazi sau ne-ashkenazi, fie că sunt leviți sau ne-leviți, sunt descendenții masculi direcți ai liniei paterne a unui strămoș comun de sex masculin care a trăit ~1.743 ybp (Tabelul 1). Deoarece bărbații contemporani din toate ramurile R1a-Y2619 eșantionate până acum poartă unul dintre numeroasele nume de familie levite, se poate argumenta cu tărie că acest strămoș masculin s-a autoafiliat ca levit și este posibil să fi purtat numele de familie patronimic Levite. Magnitudinea evenimentului fondator poate fi estimată prin calcularea numărului de indivizi contemporani care se așteaptă să poarte un cromozom Y R1a-Y2619. Două seturi de eșantioane independente de evrei Ashkenazi în care statutul de levit nu era cunoscut au estimat în mod similar procentul haplogrupului patern R1a-Y2619, R1a-M17/M198, în populația Ashkenazi la 9,6%20 și, respectiv, 11,5%27. Prima lucrare a raportat că haplogrupul R1a-M582 reprezenta 7,9% din totalul populației Ashkenazi20. Aici, arătăm că toate probele Ashkenazi aparținând haplogrupului R1a-M582 pot fi reclasificate ca fiind R1a-Y2619. Pe baza unei populații Ashkenazi de ~4.000.00013 bărbați, din care aproximativ 7,9% sunt R1a-Y2619, ar exista ~300.000 de bărbați Ashkenazi care coboară pe linia lor masculină directă dintr-un singur strămoș relativ recent, mulți dintre acești bărbați autoafiliindu-se ca fiind Levite.
Doi factori ne-au permis să obținem vârste de coalescență și intervale de încredere mai precise decât cele calculate anterior pentru descendența Ashkenazi Levite R1a18,20. În primul rând, numărul mare de cromozomi Y întregi disponibili (tabelul suplimentar S1) și, în al doilea rând, datele disponibile din pedigree-ul Horowitz care au permis un punct de calibrare internă (Fig. 3). Înregistrările genealogice bine documentate ale pedigree-ului Horowitz demonstrează cât de robuste pot fi secvențele de cromozomi Y întregi în reconstituirea strămoșilor paterni. Punctul de calibrare s-a bazat pe trei eșantioane Horowitz cu genealogii bine documentate care coalizează 402 ybp. Două persoane suplimentare, care se autoafiliază cu dinastia Horowitz, dar fără genealogii clare, s-au grupat strâns cu aceste trei eșantioane. Niciunul dintre eșantioanele din cladele surori imediate nu s-a autoidentificat ca făcând parte din dinastia Horowitz. În mod surprinzător, vârsta moleculară a nodului care cuprinde toate cele cinci eșantioane Horowitz a fost calculată la ~690 ybp, în timp ce timpul de coalescență genealogică sugerează că acesta este de 546 ybp. Acest lucru sugerează că nodul Horowitz R1a-YP268 (g.23133909G > A) ar putea reprezenta secvența Y integrală reconstruită reală a fondatorului numit al acestui pedigree (Fig. 3b). Cu toate acestea, este important de reținut faptul că vârstele de coalescență estimate sunt aproximative, deoarece câteva variații metodologice pot duce la rezultate oarecum diferite. De exemplu, aplicarea metodologiei noastre de coalescență doar la datele obținute de pe platforma Illumina ar fi dat o vârstă de coalescență de ~1.398 ybp pentru clada Ashkenazi Levite R1a-Y2619 și ~645 de ani ybp pentru clada R1a-YP268. Astfel de diferențe ar putea fi atribuite capacității de a utiliza porțiuni mai lungi suprapuse ale cromozomului Y atunci când se compară eșantioane secvențiate cu ajutorul acelorași mașini și parametri. Nu am calculat un timp de coalescență pe baza variațiilor STR, deoarece am arătat anterior că acestea nu oferă informații suplimentare pentru cladele recent coalescente6.
Originea din Orientul Mijlociu propusă pentru descendența levită Ashkenazi, bazată pe ceea ce anterior era un număr relativ limitat de eșantioane raportate20, poate fi acum considerată ferm validată. În timp ce cele mai mari frecvențe ale haplogrupului R1a se găsesc în Europa de Est18,28, datele noastre au dezvăluit o variație bogată a haplogrupului R1a în afara Europei, care este separată filogenetic de ramurile R1a tipic europene. În mod evident, R1a-Y2619 se află bine aninat în cadrul unei pleiade de clade surori apropiate din punct de vedere filogenetic din Orientul Mijlociu, eșantionate la azerii iranieni, un Kerman, un Yazidi și un bărbat din Iberia. Acest lucru oferă dovezile necesare pentru originea sa (Fig. 2 și Figura suplimentară S1). Cu toate acestea, calea exactă de migrare a lui R1a-Y2619 în Europa rămâne evazivă. Majoritatea înregistrărilor istorice sugerează două rute majore de migrație a evreilor în Europa (Fig. 1)29,30. Se consideră că evreimea ashkenazi a fost fondată ca urmare a migrației evreiești prin Italia spre Valea Rinului și apoi spre Polonia. Se consideră că evreii sefardici (spanioli) au migrat odată cu expansiunea islamică treptată în Africa de Nord și apoi în Spania14. Deoarece R1a-Y2619 este de origine din Orientul Mijlociu, este posibil ca introducerea sa în Europa să se fi făcut pe una dintre aceste rute, sau pe ambele. În mod firesc, evenimentul fondator puternic pentru R1a-Y2619 în rândul evreilor așkenazi, împreună cu prezența tuturor ramurilor cunoscute ale lui R1a-Y2619 la evreii așkenazi, ne tentează să deducem că ruta sa de migrație din Levant a fost direct legată de fondatorii așkenazi. Cu toate acestea, aceste fapte ar putea reflecta pur și simplu o expansiune în cadrul evreilor Ashkenazi, mai degrabă decât o dovadă a primei sosiri a R1a-Y2619 cu sau în populația Ashkenazi. Mai confuz este faptul că înregistrările genealogice ale dinastiei rabinice Horowitz, despre care s-a demonstrat acum că sunt purtători ai cromozomului Y R1a-Y2619, sugerează prezența lor în Peninsula Iberică în secolul al XV-lea și probabil mai devreme (Fig. 3)17. De fapt, migrațiile repetate ale evreilor care ar fi putut purta cromozomii Y R1a-Y2619 în Catalonia sunt documentate încă din secolul al IV-lea și în timpul expansiunii musulmane în Iberia31. În plus, deoarece Catalonia a fost din nou teritoriu creștin începând cu anul 800 e.n., strămoșii proto-Horowitz R1a-Y2619 ar putea reprezenta, de asemenea, migrația evreilor Ashkenazi în Iberia. În consecință, prezența lui R1a-Y2619 în Spania în secolul al XV-lea nu ar putea constitui o dovadă a primei sosiri a neamului R1a-Y2619 în Peninsula Iberică, deoarece aceasta ar putea reflecta pur și simplu mișcări repetate și neînregistrate ale evreilor între Europa de Est și de Vest și Peninsula Iberică. Dovezile anterioare provenite de la markerii mtDNA și autosomali au sugerat deja un flux genetic probabil între evreii ashkenazi și sefarzi din Europa32,33,34. Luate împreună, rezultatele noastre tind să favorizeze o singură cale de intrare în Europa ca parte a migrației și expansiunii Ashkenazi în Europa. Deoarece timpul de coalescență al tuturor leviților contemporani R1a-Y2619 este de ~1.743 ybp, cu mult în timpul diasporei exilului roman, iar fiecare dintre ramurile R1a-Y2619 se găsește la evreii ashkenazi, rezultatele noastre nu sunt în concordanță cu un scenariu de expansiune rapidă în Levant, urmată de o răspândire prin rute multiple în Europa. Rezultatele obținute din eșantioanele levite R1a-Y2619 ne-ashkenazi sugerează, de asemenea, o singură cale de expansiune. Dacă descendența levită R1a-Y2619 ar fi fost deja atât de răspândită în Levant, ar fi fost de așteptat ca leviții ne-ashkenazi să se despartă de eșantioanele de leviți ashkenazi înainte de momentul diasporei și să formeze un grup diferit. Cu toate acestea, rezultatele arată că leviții non-Ashkenazi se încadrează în mai multe subramuri de R1a-Y2619 care s-au coagulat relativ recent (Fig. 2 și Figura suplimentară S1). Acest model este mai degrabă compatibil cu un flux genetic continuu de la populația Ashkenazi la populația non-Ashkenazi în timpul diasporei, decât cu rute multiple de intrare a haplogrupului R1a-Y2619 în Europa din Levant.
Un sprijin suplimentar pentru o singură rută de migrație și expansiunea ulterioară în cadrul evreilor Ashkenazi, emană din modelele observate de expansiune a haplogrupurilor Ashkenazi suplimentare. În consecință, este important să se facă distincția între un eveniment fondator specific leviților Ashkenazi pentru haplogrupul R1a-Y2619, care ar fi putut fi rezultatul unui statut socio-economic favorabil sau de altă natură, și o expansiune generală a liniilor de cromozomi Y fondatoare Ashkenazi, inclusiv a leviților Ashkenazi R1a-Y2619. În acest scop, am studiat o mână de alte haplogrupuri descrise anterior ca fiind prevalente în rândul evreilor ashkenazi19,24,35. Rezultatele noastre arată că expansiunea R1a-Y2619 în rândul evreilor Ashkenazi nu este specifică sau unică pentru acest haplogrup. De exemplu, coalescența haplogrupului G-M377 (Figura Suplimentară S4) și Q-M242 (Figura Suplimentară S5), despre care se știe că reprezintă fiecare 5% din variația paternă Ashkenazi24, coalescența are loc la ~1.223 ybp și, respectiv, ~1.672 ybp (Tabelul 1). Strategia cromosomului Y adoptată în acest caz ne-a permis să rezolvăm neamurile haplogrupului E în subramurile sale minuscule (Figura suplimentară S3). Vârstele de coalescență ale haplogrupului E-Z838, E- PF3780, E- B923 și E-B933, despre care se știe că reprezintă cumulativ 20% din variația paternă Ashkenazi24, au fost estimate la ~1.200-1.600 ybp. Acest model de evenimente fondatoare multiple, care nu a fost observat în rândul evreilor spanioli36 , oferă un sprijin suplimentar pentru faptul că strămoșul levit Ashkenazi R1a-Y2619 a intrat în Europa pe ruta Ashkenazi, mai degrabă decât prin expansiunea evreiască în Peninsula Iberică. Alte modele sunt, de asemenea, clar vizibile în strămoșii paterni ai evreilor ashkenazi. Haplogrupul T-M70, răspândit în Orientul Mijlociu, este de asemenea prezent în rândul evreilor ashkenazi (Figura suplimentară S6). Eșantioanele genotipate au arătat diviziuni adânc înrădăcinate, indicând probabil păstrarea unei diversități vechi a acestui haplogrup în Levant, datând din Pleistocen. Între timp, tiparul observat pentru haplogrupul R1b-M269 (Figura suplimentară S7), prevalent în Europa de Vest, sugerează în primul rând introgresia punctuală repetată a cromozomilor Y europeni în comunitatea Ashkenazi și este compatibil cu rapoartele anterioare36.
Am comparat în continuare cea mai frecventă descendență fondatoare găsită în rândul bărbaților Ashkenazi Cohen, încastrată în haplogrupul J1a-P58, cu descendența Ashkenazi Levite R1a-Y2619. Evident, membrii castei levite R1a-Y2619 și ai castei Cohen J1a-P58 nu au un strămoș comun de sex masculin în intervalul de timp al narațiunii biblice. La fel ca în cazul leviților Ashkenazi, descendența Ashkenazi Cohen J1a-P58 a format un cluster strâns aninat în cadrul unui set de eșantioane din Orientul Mijlociu, confirmându-și originea, și a fost împărtășită în studiul nostru doar cu Cohens non-Ashkenazi (Figura suplimentară S2). Cu toate acestea, spre deosebire de modelul obținut pentru leviții Ashkenazi R1a-Y2619, clusterul se unește la ~2.570 ybp, indicând astfel începutul expansiunii sale în perioada pre-Diaspora. Secvențele complete extinse ale cromozomului Y de la un număr mai mare de eșantioane Cohen din mai multe comunități evreiești pe fondul altor populații levantine, inclusiv stabilirea variantelor specifice familiei și clanului, ar fi foarte informative pentru a răspunde la constatarea că indivizii Cohen Ashkenazi și non-Ashkenazi împărtășesc o distribuție suprapusă a neamurilor. În special, studiul celei mai dominante linii genealogice Cohen imbricate cu haplogrupul predominant J1-P58, împreună cu contribuții istorice de specialitate, ar putea oferi o perspectivă critică pentru înțelegerea evreilor din Lumea Veche. Mai mult, studiile ADN vechi din Levant ar putea oferi informații directe. Într-adevăr, un studiu recent a dezvăluit prezența atât a cromozomilor Y J1a-P58, cât și a cromozomilor Y J2-M12, frecvenți în rândul evreilor contemporani, în două eșantioane canaanite datate la 3.700 ybp37.
Este dificil de simulat numărul maxim de bărbați care ar fi trebuit să fie prezenți la fondarea evreimii Ashkenazi pentru a produce modelul puternic de evenimente fondatoare observat în prezent în fondul de cromozomi Y Ashkenazi. Lipsesc indicii fundamentali, cum ar fi frecvența haplogrupurilor respective în populațiile ancestrale și gradul de introgresie care a avut loc de-a lungul generațiilor. Cu toate acestea, frecvențele contemporane ale acestor linii fondatoare ale cromozomului Y, având în vedere frecvențele lor mult mai scăzute în populațiile neevreiești din Orientul Mijlociu și din Europa, sugerează că astfel de linii trebuie să fi fost prezente la începutul evreimii Ashkenazi, când populația fondatoare era formată dintr-un număr redus de bărbați, ceea ce permite ca deriva să joace un rol în stabilirea frecvențelor lor actuale ridicate. Într-adevăr, reconstrucția istoriei recente a evreilor ashkenazi pe baza genomurilor întregi a sugerat un gât de sticlă de numai 350 de indivizi26,38. Este important de remarcat faptul că, deși acest gât de gâtul de sticlă nu coincide neapărat cu dimensiunea efectivă a populației masculine fondatoare și cu evenimentele pentru evreii ashkenazi, acesta ne spune că strămoșul levitului ashkenazit R1a-Y2619 a fost probabil unul dintre bărbații fondatori asupra cărora s-a aplicat gâtul de sticlă. În mod corespunzător, datele din secvențele complete de ADN mitocondrial susțin aceeași noțiune a unui număr limitat de descendenți materni fondatori majori33.
În ansamblu, amploarea datelor prezentate aici facilitează o rezolvare aproape completă a poveștii genomice a leviților din cadrul evreilor ashkenazi. Se poate susține cu tărie că leviții ashkenazi contemporani R1a-Y2619 descind dintr-un singur strămoș levit care a sosit în Europa din Levant. Extinderea liniei sale masculine directe a început într-un interval de timp compatibil cu modelul de expansiune observat pentru mai mulți alți părinți fondatori ai evreilor ashkenazi. Astfel, pe lângă faptul că oferă o perspectivă asupra unei singure genealogii masculine, aceste descoperiri reprezintă un exemplu important și foarte bine rezolvat al istoriei demografice mai generale a neamurilor evreiești masculine și feminine Ashkenazi, în care un număr relativ mic de fondatori aduc contribuții disproporționat de mari la variația genomică a populației Ashkenazi contemporane. Se poate argumenta, de asemenea, că faptul că bărbații leviți R1a-Y2619 care nu sunt ashkenazi sunt bine distribuiți în cadrul filogeniei leviților ashkenazi, mai degrabă decât grupați separat, oferă mai multă credibilitate scenariului conform căruia bărbații R1a-Y2619 au intrat în Europa odată cu fondatorii ashkenazi. Cea mai enigmatică întrebare – momentul și locul în care fondatorul pedigree-ului levit Ashkenazi R1a-Y2619 a obținut statutul de levit – rămâne nerezolvată. Această întrebare ar putea fi dincolo de domeniul de aplicare al studiilor genetice care utilizează variația genetică contemporană, având în vedere absența până în prezent a oricărui bărbat testat ale cărui linii s-au ramificat între momentul strămoșului masculin direct comun al tuturor bărbaților R1a-M582, ~3.143 ybp, și strămoșul masculin direct comun al bărbaților leviți Ashkenazi R1a-Y2619, ~1.743 ybp. Viitoarele descoperiri istorice sau arheologice ar putea oferi mijloacele de a cerceta în continuare această problemă.