A synthetic history of human land use Humans began to leave lasting impacts on Earth's surface starting 10,000 to 8000 years ago. Through a synthetic collaboration with archaeologists around the globe, Stephens et al. compiled a comprehensive picture of the trajectory of human land use worldwide during the Holocene (see the Perspective by Roberts). Hunter-gatherers, farmers, and pastoralists transformed the face of Earth earlier and to a greater extent than has been widely appreciated, a transformation that was essentially global by 3000 years before the present. Science , this issue p. 897 ; see also p. 865

The European continent was subject to two major migrations of peoples during the Holocene: the northwestward movement of Anatolian farmer populations during the Neolithic and the westward movement of Yamnaya steppe peoples during the Bronze Age. These movements changed the genetic composition of the continent's inhabitants, via admixture and population replacement processes. The Holocene was also characterized by major changes in vegetation composition, which altered the environment occupied by the original hunter-gatherer populations. Here, we use a combination of paleogenomics and geostatistical modelling to produce detailed maps of the movement of these populations over time and space, and to understand how these movements impacted the European vegetation landscape. We find that the dilution of hunter-gatherer ancestries and the Yamnaya steppe migration coincided with a reduction in the amount of broad-leaf forest and an increase in the amount of pasture lands in the continent. We also show that climate played a role in these vegetational changes. Additionally, we find that the spread of Neolithic farmer ancestry had a two-pronged wavefront, in agreement with similar findings based on patterns of the cultural spread of farming from radiocarbon-dated archaeological sites. With thousands of ancient genomes publicly available and in production, we foresee that the integration of ancient DNA with geostatistical techniques and large-scale archaeological datasets will revolutionize the study of ancient populations movements, and their effects on local fauna and flora.

Summary Germanic-speaking populations historically form an integral component of the North and Northwest European cultural configuration. According to linguistic consensus, the common ancestor of the Germanic languages, which include German, English, Frisian, Dutch as well as the Nordic languages, was spoken in Northern Europe during the Pre-Roman Iron Age. However, important questions remain concerning the earlier Bronze Age distribution of this Indo-European language branch in Scandinavia as well as the driving factors behind its Late Iron Age diversification and expansion across the European continent. A key difficulty in addressing these questions are the existence of striking differences in the interpretation of the archaeological record, leading to various hypotheses of correlations with linguistic dispersals and changes in material culture. Moreover, these interpretations have been difficult to assess using genomics due to limited ancient genomes and the difficulty in differentiating closely related populations. Here we integrate multidisciplinary evidence from population genomics, historical sources, archaeology and linguistics to offer a fully revised model for the origins and spread of Germanic languages and for the formation of the genomic ancestry of Germanic-speaking northern European populations, while acknowledging that coordinating archaeology, linguistics and genetics is complex and potentially controversial. We sequenced 710 ancient human genomes from western Eurasia and analysed them together with 3,940 published genomes suitable for imputing diploid genotypes. We find evidence of a previously unknown, large-scale Bronze Age migration within Scandinavia, originating in the east and becoming widespread to the west and south, thus providing a new potential driving factor for the expansion of the Germanic speech community. This East Scandinavian genetic cluster is first seen 800 years after the arrival of the Corded Ware Culture, the first Steppe-related population to emerge in Northern Europe, opening a new scenario implying a Late rather than an Middle Neolithic arrival of the Germanic language group in Scandinavia. Moreover, the non-local Hunter-Gatherer ancestry of this East Scandinavian cluster is indicative of a cross-Baltic maritime rather than a southern Scandinavian land-based entry. Later in the Iron Age around 1700 BP, we find a southward push of admixed Eastern and Southern Scandinavians into areas including Germany and the Netherlands, previously associated with Celtic speakers, mixing with local populations from the Eastern North Sea coast. During the Migration Period (1575-1200 BP), we find evidence of this structured, admixed Southern Scandinavian population representing the Western Germanic Anglo-Saxon migrations into Britain and Langobards into southern Europe. During the Migration Period, we detect a previously unknown northward migration back into Southern Scandinavia, partly replacing earlier inhabitants and forming the North Germanic-speaking Viking-Age populations of Denmark and southern Sweden, corresponding with historically attested Danes. However, the origin and character of these major changes in Scandinavia before the Viking Age remain contested. In contrast to these Western and Northern Germanic-speaking populations, we find the Wielbark population from Poland to be primarily of Eastern Scandinavian ancestry, supporting a Swedish origin for East Germanic groups. In contrast, the later cultural descendants, the Ostrogoths and Visigoths are predominantly of Southern European ancestry implying the adoption of Gothic culture. Together, these results highlight the use of archaeology, linguistics and genetics as distinct but complementary lines of evidence.