Abstract Ancient DNA advances have reported the complex genetic history of Eurasians, but how the knowledge of ancient subsistence strategy shifts and population movements influenced the fine-scale paternal genetic structure in East Asia has not been assessed. Here, we reported one integrated Y-chromosome genomic database of 15,530 people, including 1753 ancient people and newly-reported 919 individuals genotyped using our recently-developed targeted sequencing YHSeqY3000 panel, to explore Chinese genomic diversity, population evolutionary tracts and their genetic formation mechanism. We identified four major ancient technological innovations and population movements that shaped the landscape of Chinese paternal lineages. First, the expansion of millet farmers and early East Asians from the Yellow River Basin carrying the major O2/D subclades promoted the formation of the Sino-Tibetan people’s major composition and accelerated the Tibetan Plateau’s permanent occupation. Second, rice farmers’ dispersal from the Yangtze River Valley carrying O1 and some sublineages of O2 contributed significantly to Tai-Kadai, Austronesian, Hmong-Mien, Austroasiatic people and southern Han Chinese. Third, Siberian-related paternal lineages of Q and C originated and boomed from Neolithic hunter-gatherers from the Mongolian Plateau and the Amur River Basin and significantly influenced the gene pools of northern Chinese. Fourth, western Eurasian-derived J, G and R lineages initially spread with Yamnaya steppe pastoralists and other proto-Indo-European people and further widely dispersed via the trans-Eurasian cultural communication along the Eurasian Steppe and the ancient Silk Road, remaining genetic trajectories in northwestern Chinese. Our work provided comprehensive modern and ancient genetic evidence to illuminate the impact of population interaction from the ancient farmer or herder-based societies on the genetic diversity patterns of modern people, revised our understandings of ancestral sources of Chinese paternal lineages, underscored the scientific imperative of the large-scale genomic resources of dense spatiotemporal underrepresented sampling populations to understand human evolutionary history.

The ability to understand relational concepts, such as 'same' and 'different', is a critical feature of human cognition. To what extent non-human animals can acquire such concepts and which factors influence their learning are still unclear. We examined the acquisition and the breadth of understanding the 'same-different' concept in budgerigars (

SUMMARY Tibeto-Burman (TB) people have tried to adapt to the hypoxic, cold and high-UV high-altitude Tibetan Plateau and complex disease exposure in the lowland wet and hot rainforest since the late Paleolithic period. However, the full landscape of genetic history and biological adaptation of geographically diverse TB people and their interaction mechanism remained unknown. We generated a whole-genome-based meta-database of 500 individuals from 39 TB populations from East Asia and Southeast Asia and presented a comprehensive landscape of genetic diversity, admixture history and differentiated adaptative features of geographically different TB people. We identified geography/language-related genetic differentiation among Tibetan Plateau, Tibetan-Yi-Corridor (TYC) and Southeast Asian TB people, consistent with their differentiated admixture process with incoming or indigenous ancestral source populations. A robust genetic connection between TYC people and ancient YR people supported the Northern origin hypothesis of TB people. We reported population substructure-related differentiated biological adaptative signatures between highland Tibetans and lowland TB people and between geographically different Lolo speakers. Highland adaptative EPAS1 and EGLN variants riched in Tibetans but lacked in TYC people whose adaptation is associated with the physical features and skin pigmentation ( EDAR and SLC24A5 ), hepatic alcohol metabolism ( ALDH9A1 ), regulation of cell-cell adhesion of muscle cells ( CTNNA3) and immune/fat metabolism-related adaptative signature. TB-related genomic resources provided new insights into the genetic basis of phenotype differences and better reference for the anthropologically-informed sampling design in biomedical and genomic cohort research.

ABSTRACT Pathogen-host adaptative interaction and complex population demographical processes, including admixture, drift and Darwen selection, have considerably shaped the Neolithic-to-Modern Western Eurasian population structure and genetic susceptibility to modern human diseases. However, the genetic footprints of evolutionary events in East Asia keep unknown as the underrepresentation of genomic diversity and the design of large-scale population studies. We reported one aggregated database of genome-wide-SNP variations from 796 Tai-Kadai (TK) genomes, including Bouyei first reported here, to explore the genetic history, population structure and biological adaptative features of TK-speaking people from Southern China and Southeast Asia. We found geography-related population substructure among TK-speaking people using the state-of-the-art population genetic structure reconstruction techniques based on the allele frequency spectrum and haplotype-resolved phased fragments. We found that the Northern TK-speaking people from Guizhou harboured one TK-dominant ancestry maximised in Bouyei people, and the Southern one from Thailand obtained more influences from Southeast Asians and indigenous people. We reconstructed the fitted admixture models and demographic graphs, which showed that TK-speaking people received gene flow from ancient rice farmer-related lineages related to the Hmong-Mien and Austroasiatic people and Northern millet farmers associated with the Sino-Tibetan people. Biological adaptation focused on our identified unique TK lineages related to Bouyei showed many adaptive signatures conferring Malaria resistance and low-rate lipid metabolism. Further gene enrichment, the allele frequency distribution of derived alleles, and their correlation with the incidence of Malaria further confirmed that CR1 played an essential role in the resistance of Malaria in the ancient “Baiyue” tribes.

Measures of β-diversity are known to be highly constrained by the variation in γ-diversity across regions (i.e., γ-dependence), making it challenging to infer underlying ecological processes. Undersampling correction methods have attempted to estimate the actual β-diversity in order to minimize the effects of γ-dependence arising from the problem of incomplete sampling. However, no study has systematically tested their effectiveness in removing γ-dependence, and examined how well undersampling-corrected β-metrics reflect true β-diversity patterns that respond to ecological gradients. Here, we conduct these tests by comparing two undersampling correction methods with the widely used individual-based null model approach, using both empirical data and simulated communities along a known ecological gradient across a wide range of γ-diversity and sample sizes. We found that undersampling correction methods using diversity accumulation curves were generally more effective than the null model approach in removing γ-dependence. In particular, the undersampling-corrected β-Shannon diversity index was most independent on γ-diversity and was the most reflective of the true β-diversity pattern along the ecological gradient. Moreover, the null model-corrected Jaccard-Chao index removed γ-dependence more effectively than either approach alone. Our validation of undersampling correction methods as effective tools for accommodating γ-dependence greatly facilitates the comparison of β-diversity across regions.