Swine Flu Benchmark The World Health Organization (WHO) announced on 29 April 2009, a level-5 pandemic alert for a strain of H1N1 influenza originating in pigs in Mexico and transmitting from human to human in several countries. Fraser et al. (p. 1557 , published online 11 May; see the cover) amassed a team of experts in Mexico and WHO to make an initial assessment of the outbreak with a view to guiding future policy. The outbreak appears to have originated in mid-February in the village of La Gloria, Veracruz, where over half the population suffered acute respiratory illness, affecting more than 61% of children under 15 years old in the community. The basic reproduction number (the number of people infected per patient) is in the range of 1.5—similar or less than that of the pandemics of 1918, 1957, and 1968. There remain significant uncertainties about the severity of this outbreak, which makes it difficult to compare the economic and societal costs of intervention with lives saved and the risks of generating antiviral resistance.

Here we report the Simons Genome Diversity Project data set: high quality genomes from 300 individuals from 142 diverse populations. These genomes include at least 5.8 million base pairs that are not present in the human reference genome. Our analysis reveals key features of the landscape of human genome variation, including that the rate of accumulation of mutations has accelerated by about 5% in non-Africans compared to Africans since divergence. We show that the ancestors of some pairs of present-day human populations were substantially separated by 100,000 years ago, well before the archaeologically attested onset of behavioural modernity. We also demonstrate that indigenous Australians, New Guineans and Andamanese do not derive substantial ancestry from an early dispersal of modern humans; instead, their modern human ancestry is consistent with coming from the same source as that of other non-Africans. Deep whole-genome sequencing of 300 individuals from 142 diverse populations provides insights into key population genetic parameters, shows that all modern human ancestry outside of Africa including in Australasians is consistent with descending from a single founding population, and suggests a higher rate of accumulation of mutations in non-Africans compared to Africans since divergence. Three international collaborations reporting in this issue of Nature describe 787 high-quality genomes from individuals from geographically diverse populations. David Reich and colleagues analysed whole-genome sequences of 300 individuals from 142 populations. Their findings include an accelerated estimated rate of accumulation of mutations in non-Africans compared to Africans since divergence, and that indigenous Australians, New Guineans and Andamanese do not derive substantial ancestry from an early dispersal of modern humans but from the same source as that of other non-Africans. Eske Willerlsev and colleagues obtained whole-genome data for 83 Aboriginal Australians and 25 Papuans from the New Guinea Highlands. They estimate that Aboriginal Australians and Papuans diverged from Eurasian populations 51,000–72,000 years ago, following a single out-of-Africa dispersal. Luca Pagani et al. report on a dataset of 483 high-coverage human genomes from 148 populations worldwide, including 379 new genomes from 125 populations. Their analyses support the model by which all non-African populations derive most of their genetic ancestry from a single recent migration out of Africa, although a Papuan contribution suggests a trace of an earlier human expansion.

The Bronze Age of Eurasia (around 3000–1000 BC) was a period of major cultural changes. However, there is debate about whether these changes resulted from the circulation of ideas or from human migrations, potentially also facilitating the spread of languages and certain phenotypic traits. We investigated this by using new, improved methods to sequence low-coverage genomes from 101 ancient humans from across Eurasia. We show that the Bronze Age was a highly dynamic period involving large-scale population migrations and replacements, responsible for shaping major parts of present-day demographic structure in both Europe and Asia. Our findings are consistent with the hypothesized spread of Indo-European languages during the Early Bronze Age. We also demonstrate that light skin pigmentation in Europeans was already present at high frequency in the Bronze Age, but not lactose tolerance, indicating a more recent onset of positive selection on lactose tolerance than previously thought. An analysis of 101 ancient human genomes from the Bronze Age (3000–1000 bc) reveals large-scale population migrations in Eurasia consistent with the spread of Indo-European languages; individuals frequently had light skin pigmentation but were not lactose tolerant. Was the Bronze Age of a period of major cultural changes because of circulation of ideas or because of large-scale migrations? The authors sequence and analyse low-coverage genomes from 101 ancient humans from across Eurasia to reveal large-scale population migrations and replacements during this time. Analyses indicate that light skin pigmentation was already frequent among Europeans in the Bronze Age but not lactose tolerance, indicating a more recent onset of positive selection on the latter trait than previously believed. The reported findings are also consistent with the spread of Indo-European languages during the Early Bronze Age reported on page 207 of this issue.

Draft genomes of two south-central Siberian individuals dating to 24,000 and 17,000 years ago show that they are genetically closely related to modern-day western Eurasians and Native Americans but not to east Asians; the results have implications for our understanding of the origins of Native Americans. Where did the First Americans come from, and who were they? On both counts the interpretation of the genetic and archaeological evidence causes controversy. The publication of the draft genome of a 24,000-year-old human specimen from Mal'ta in south-central Siberia — the earliest modern human genome sequence reported to date — may help to clarify matters. Eske Willerslev and colleagues find that the Mal'ta individual is genetically closely related to modern-day Native Americans and basal to modern-day western Eurasians, but has no close affinity to east Asians. This implies that populations related to modern-day western Eurasians had a more northeasterly distribution in the past than commonly thought. The authors estimate that between 14 and 38% of Native American ancestry originates from this ancient Mal'ta group and is therefore not of east Asian but rather of western Eurasian ancestry, which may explain why several First American crania have been reported as bearing non-east Asian features. The origins of the First Americans remain contentious. Although Native Americans seem to be genetically most closely related to east Asians1,2,3, there is no consensus with regard to which specific Old World populations they are closest to4,5,6,7,8. Here we sequence the draft genome of an approximately 24,000-year-old individual (MA-1), from Mal’ta in south-central Siberia9, to an average depth of 1×. To our knowledge this is the oldest anatomically modern human genome reported to date. The MA-1 mitochondrial genome belongs to haplogroup U, which has also been found at high frequency among Upper Palaeolithic and Mesolithic European hunter-gatherers10,11,12, and the Y chromosome of MA-1 is basal to modern-day western Eurasians and near the root of most Native American lineages5. Similarly, we find autosomal evidence that MA-1 is basal to modern-day western Eurasians and genetically closely related to modern-day Native Americans, with no close affinity to east Asians. This suggests that populations related to contemporary western Eurasians had a more north-easterly distribution 24,000 years ago than commonly thought. Furthermore, we estimate that 14 to 38% of Native American ancestry may originate through gene flow from this ancient population. This is likely to have occurred after the divergence of Native American ancestors from east Asian ancestors, but before the diversification of Native American populations in the New World. Gene flow from the MA-1 lineage into Native American ancestors could explain why several crania from the First Americans have been reported as bearing morphological characteristics that do not resemble those of east Asians2,13. Sequencing of another south-central Siberian, Afontova Gora-2 dating to approximately 17,000 years ago14, revealed similar autosomal genetic signatures as MA-1, suggesting that the region was continuously occupied by humans throughout the Last Glacial Maximum. Our findings reveal that western Eurasian genetic signatures in modern-day Native Americans derive not only from post-Columbian admixture, as commonly thought, but also from a mixed ancestry of the First Americans.

We report here the genome sequence of an ancient human. Obtained from ∼4,000-year-old permafrost-preserved hair, the genome represents a male individual from the first known culture to settle in Greenland. Sequenced to an average depth of 20×, we recover 79% of the diploid genome, an amount close to the practical limit of current sequencing technologies. We identify 353,151 high-confidence single-nucleotide polymorphisms (SNPs), of which 6.8% have not been reported previously. We estimate raw read contamination to be no higher than 0.8%. We use functional SNP assessment to assign possible phenotypic characteristics of the individual that belonged to a culture whose location has yielded only trace human remains. We compare the high-confidence SNPs to those of contemporary populations to find the populations most closely related to the individual. This provides evidence for a migration from Siberia into the New World some 5,500 years ago, independent of that giving rise to the modern Native Americans and Inuit. For the first time, the sequence of a near-complete nuclear genome has been obtained from the tissue of an ancient human. It comes from permafrost-preserved hair, about 4,000 years old, of a male palaeo-Eskimo of the Saqqaq culture, the earliest known settlers in Greenland. Functional single-nucleotide polymorphism (SNP) assessment was used to assign possible phenotypic characteristics. The analysis provides evidence for a migration from Siberia into the New World some 5,500 years ago, independent of the migration that gave rise to the modern Native Americans and Inuit. Elsewhere in the issue we profile the paper's last author Eske Willerslev, who headed the project and found the lock of hair in a Copenhagen museum basement — after a fruitless search among the archaeological sites of Peary Land. The first genome sequence of an ancient human is reported. It comes from an approximately 4,000-year-old permafrost-preserved hair from a male from the first known culture to settle in Greenland. Functional single-nucleotide polymorphism (SNP) assessment is used to assign possible phenotypic characteristics and high-confidence SNPs are compared to those of contemporary populations to find those most closely related to the individual.

We present an Aboriginal Australian genomic sequence obtained from a 100-year-old lock of hair donated by an Aboriginal man from southern Western Australia in the early 20th century. We detect no evidence of European admixture and estimate contamination levels to be below 0.5%. We show that Aboriginal Australians are descendants of an early human dispersal into eastern Asia, possibly 62,000 to 75,000 years ago. This dispersal is separate from the one that gave rise to modern Asians 25,000 to 38,000 years ago. We also find evidence of gene flow between populations of the two dispersal waves prior to the divergence of Native Americans from modern Asian ancestors. Our findings support the hypothesis that present-day Aboriginal Australians descend from the earliest humans to occupy Australia, likely representing one of the oldest continuous populations outside Africa.

Native Americans derive from a small number of Asian founders who likely arrived to the Americas via Beringia. However, additional details about the intial colonization of the Americas remain unclear. To investigate the pioneering phase in the Americas we analyzed a total of 623 complete mtDNAs from the Americas and Asia, including 20 new complete mtDNAs from the Americas and seven from Asia. This sequence data was used to direct high-resolution genotyping from 20 American and 26 Asian populations. Here we describe more genetic diversity within the founder population than was previously reported. The newly resolved phylogenetic structure suggests that ancestors of Native Americans paused when they reached Beringia, during which time New World founder lineages differentiated from their Asian sister-clades. This pause in movement was followed by a swift migration southward that distributed the founder types all the way to South America. The data also suggest more recent bi-directional gene flow between Siberia and the North American Arctic.

The population history of Aboriginal Australians remains largely uncharacterized. Here we generate high-coverage genomes for 83 Aboriginal Australians (speakers of Pama–Nyungan languages) and 25 Papuans from the New Guinea Highlands. We find that Papuan and Aboriginal Australian ancestors diversified 25–40 thousand years ago (kya), suggesting pre-Holocene population structure in the ancient continent of Sahul (Australia, New Guinea and Tasmania). However, all of the studied Aboriginal Australians descend from a single founding population that differentiated ~10–32 kya. We infer a population expansion in northeast Australia during the Holocene epoch (past 10,000 years) associated with limited gene flow from this region to the rest of Australia, consistent with the spread of the Pama–Nyungan languages. We estimate that Aboriginal Australians and Papuans diverged from Eurasians 51–72 kya, following a single out-of-Africa dispersal, and subsequently admixed with archaic populations. Finally, we report evidence of selection in Aboriginal Australians potentially associated with living in the desert. Whole-genome sequence data for 108 individuals representing 28 language groups across Australia and five language groups for Papua New Guinea suggests that Aboriginal Australians and Papuans diverged from Eurasian populations approximately 60–100 thousand years ago, following a single out-of-Africa dispersal and subsequent admixture with archaic populations. Three international collaborations reporting in this issue of Nature describe 787 high-quality genomes from individuals from geographically diverse populations. David Reich and colleagues analysed whole-genome sequences of 300 individuals from 142 populations. Their findings include an accelerated estimated rate of accumulation of mutations in non-Africans compared to Africans since divergence, and that indigenous Australians, New Guineans and Andamanese do not derive substantial ancestry from an early dispersal of modern humans but from the same source as that of other non-Africans. Eske Willerlsev and colleagues obtained whole-genome data for 83 Aboriginal Australians and 25 Papuans from the New Guinea Highlands. They estimate that Aboriginal Australians and Papuans diverged from Eurasian populations 51,000–72,000 years ago, following a single out-of-Africa dispersal. Luca Pagani et al. report on a dataset of 483 high-coverage human genomes from 148 populations worldwide, including 379 new genomes from 125 populations. Their analyses support the model by which all non-African populations derive most of their genetic ancestry from a single recent migration out of Africa, although a Papuan contribution suggests a trace of an earlier human expansion.

The first individual genome from the Clovis culture is presented; the origins and genetic legacy of the people who made Clovis tools have been under debate, and evidence here suggests that the individual is more closely related to all Native American populations than to any others, refuting the hypothesis that the Clovis people arrived via European (Solutrean) migration to the Americas. The Clovis complex is an archaeological culture distributed widely in North America. Dating to around 13,000 years ago it is characterized by distinct stone tools including a spear blade known as the Clovis point. Just who made these tools has been a subject of much speculation based on sparse information. There is now more to go on with the publication of the first genome sequence of an ancient North American individual. The genome is that of a male infant (Anzick-1) from the Clovis burial at the Anzick site in Montana. The partial skeleton, buried about 12,600 years ago, was found in association with scores of ochre-painted stone tools. Its genome is from a population from which contemporary Native Americans are descended and is more closely related to all indigenous American populations than to any others. These findings refute the hypothesis that the Clovis people migrated from Europe, are consistent with a human occupation of the Americas a few thousand years before Clovis, and suggest that contemporary Native Americans are descendants of the first people to settle successfully in the Americas. Clovis, with its distinctive biface, blade and osseous technologies, is the oldest widespread archaeological complex defined in North America, dating from 11,100 to 10,700 14C years before present (bp) (13,000 to 12,600 calendar years bp)1,2. Nearly 50 years of archaeological research point to the Clovis complex as having developed south of the North American ice sheets from an ancestral technology3. However, both the origins and the genetic legacy of the people who manufactured Clovis tools remain under debate. It is generally believed that these people ultimately derived from Asia and were directly related to contemporary Native Americans2. An alternative, Solutrean, hypothesis posits that the Clovis predecessors emigrated from southwestern Europe during the Last Glacial Maximum4. Here we report the genome sequence of a male infant (Anzick-1) recovered from the Anzick burial site in western Montana. The human bones date to 10,705 ± 35 14C years bp (approximately 12,707–12,556 calendar years bp) and were directly associated with Clovis tools. We sequenced the genome to an average depth of 14.4× and show that the gene flow from the Siberian Upper Palaeolithic Mal’ta population5 into Native American ancestors is also shared by the Anzick-1 individual and thus happened before 12,600 years bp. We also show that the Anzick-1 individual is more closely related to all indigenous American populations than to any other group. Our data are compatible with the hypothesis that Anzick-1 belonged to a population directly ancestral to many contemporary Native Americans. Finally, we find evidence of a deep divergence in Native American populations that predates the Anzick-1 individual.

The ancestry of modern Europeans is a subject of debate among geneticists, archaeologists, and anthropologists. A crucial question is the extent to which Europeans are descended from the first European farmers in the Neolithic Age 7500 years ago or from Paleolithic hunter-gatherers who were present in Europe since 40,000 years ago. Here we present an analysis of ancient DNA from early European farmers. We successfully extracted and sequenced intact stretches of maternally inherited mitochondrial DNA (mtDNA) from 24 out of 57 Neolithic skeletons from various locations in Germany, Austria, and Hungary. We found that 25% of the Neolithic farmers had one characteristic mtDNA type and that this type formerly was widespread among Neolithic farmers in Central Europe. Europeans today have a 150-times lower frequency (0.2%) of this mtDNA type, revealing that these first Neolithic farmers did not have a strong genetic influence on modern European female lineages. Our finding lends weight to a proposed Paleolithic ancestry for modern Europeans.