Population dynamics and health in medieval Europe: an archaeogenomic perspective

Abstract

Väitekiri käsitleb keskaja rahvastikuprotsesse Belgias ja Eestis, kasutades vana DNA analüüsi, et rekonstrueerida populatsioonide kujunemist ja muutumist läbi aja. Töö lähtub arusaamast, et kesk­aeg ei olnud Euroopas ühtne periood, vaid selle areng erines piirkonniti. Esimeses osas uuritakse varakeskaegse Merovingide dünastia aegset rahvastikku tänapäeva Belgia aladel, Põhjamere rannikul asuva Koksijde matusekoha indiviidide näitel. Ilmnes, et populatsioon ei olnud geneetiliselt homogeenne, vaid koosnes kahest põhilisest päritolukomponendist: valdavast Inglismaa kesk­aegsete populatsioonidega ning väiksemast, varasemate gallia rühmadega seotud komponendist. Teises osas keskendutakse Belgia sisemaal asuvale keskaegsele Sint‑Truideni keskusele, mis kujunes kloostri ümber ja oli palverännakupaik. Aastatuhandeid kasutusel olnud matusepaiga indiviidide analüüs näitab elanikkonna kujunemislugu algsest heterogeensest populatsioonist geneetiliselt ühtseks ning tänapäeva piirkondlike populatsioonidega sarnaseks. Kolmandas osas uuritakse Eesti kesk­aega, mille algus seostub 13. sajandi Põhjala ristisõdadega ja kristluse levikuga. Vana DNA andmed näitavad, et kesk­aegsed Eesti linnad olid geneetiliselt mitmekesised, hõlmates nii kohalikke kui ka Kesk‑ ja Lääne-Euroopa päritolu inimesi, kes kuulusid erinevatesse sotsiaalsetesse rühmadesse, samas kui maapiirkonnad säilitasid valdavalt kohaliku geneetilise päritoluga elanikkonna. Lõpuks analüüsitakse uuritud indiviidide terviseseisundit inimese beetaherpesviiruste 6A ja 6B näitel, mis tuvastati esmakordselt muistsetes inimsäilmetes. See töö võimaldas näidata, et need viirused olid Euroopas levinud juba vähemalt rauaajast alates ning et piisavalt mahukate vana DNA andmestike abil on võimalik täpsustada patogeenide pikaajalist evolutsioonilugu.

The thesis focuses on the medieval period in Belgium and Estonia, from the perspective of ancient DNA analysis, to reconstruct population dynamics over time. The Middle Ages were not uniform but developed differently across Europe. Conventionally, in Central Europe, it began with the fall of the Western Roman Empire. Shortly thereafter, the Merovingian Kingdom emerged in the territory of present‑day Belgium, which forms the focus of the first study included in this thesis. Ancient DNA analyses revealed that the North Sea coastal community in Koksijde was not genetically homogeneous but comprised two main ancestry components: a predominant component closely related to medieval populations from England, and a less frequent component related to earlier Gaulish groups. The thesis then investigates population structure at the inland Belgium site of Sint‑Truiden, which developed as a pilgrimage centre around the abbey founded by Saint Trudo. Its long temporal span of more than one millennium reveals a shift from an initially heterogeneous population towards greater homogeneity and increasing similarity to modern regional populations. Christianity spread widely across Europe, including Estonia, where it was introduced following the Northern Crusades in the 13th century. This event marks the beginning of the medieval period in Estonia and coincides with major changes in population structure. Ancient DNA analyses reveal that medieval Estonian cities were considerably more heterogeneous, comprising both local individuals and people of Central‑Western European origin who belonged to different social classes, whereas rural settlements were predominantly inhabited by local populations. Finally, to investigate the health status of individuals included in the previous studies, this thesis focuses on human betaherpesviruses 6A and 6B. For the first time, these viruses were identified in ancient human remains, allowing the reconstruction of their phylogenetic history. The results show that both viruses were already circulating in Europe from at least the Iron Age. Moreover, this study demonstrates that, with sufficiently big datasets, it is possible to trace the long‑term evolutionary history of human pathogens.