The grey wolf (Canis lupus) was the first species to give rise to a domestic population, and they remained widespread throughout the last Ice Age when many other large mammal species went extinct. Little is known, however, about the history and possible extinction of past wolf populations or when and where the wolf progenitors of the present-day dog lineage (Canis familiaris) lived1-8. Here we analysed 72 ancient wolf genomes spanning the last 100,000 years from Europe, Siberia and North America. We found that wolf populations were highly connected throughout the Late Pleistocene, with levels of differentiation an order of magnitude lower than they are today. This population connectivity allowed us to detect natural selection across the time series, including rapid fixation of mutations in the gene IFT88 40,000-30,000 years ago. We show that dogs are overall more closely related to ancient wolves from eastern Eurasia than to those from western Eurasia, suggesting a domestication process in the east. However, we also found that dogs in the Near East and Africa derive up to half of their ancestry from a distinct population related to modern southwest Eurasian wolves, reflecting either an independent domestication process or admixture from local wolves. None of the analysed ancient wolf genomes is a direct match for either of these dog ancestries, meaning that the exact progenitor populations remain to be located.

Abstract The origins of viral pathogens and the age of their association with humans remains largely elusive. To date, there is no direct evidence about the diversity of viral infections in early modern humans pre-dating the Holocene. We recovered two near-complete genomes (5.2X and 0.7X) of human adenovirus C (HAdV-C), as well as low-coverage genomes from four distinct species of human herpesvirus obtained from two 31,630-year-old milk teeth excavated at Yana, in northeastern Siberia. Phylogenetic analysis of the two HAdV-C genomes suggests an evolutionary origin around 700,000 years ago consistent with a common evolutionary history with hominin hosts. Our findings push back the earliest direct molecular evidence for human viral infections by ∼25,000 years, and demonstrate that viral species causing common childhood viral infections today have been in circulation in humans at least since the Pleistocene.

ABSTRACT Far northeastern Siberia has been occupied by humans for more than 40 thousand years. Yet, owing to a scarcity of early archaeological sites and human remains, its population history and relationship to ancient and modern populations across Eurasia and the Americas are poorly understood. Here, we analyze 34 ancient genome sequences, including two from fragmented milk teeth found at the ~31.6 thousand-year-old (kya) Yana RHS site, the earliest and northernmost Pleistocene human remains found. These genomes reveal complex patterns of past population admixture and replacement events throughout northeastern Siberia, with evidence for at least three large-scale human migrations into the region. The first inhabitants, a previously unknown population of “Ancient North Siberians” (ANS), represented by Yana RHS, diverged ~38 kya from Western Eurasians, soon after the latter split from East Asians. Between 20 and 11 kya, the ANS population was largely replaced by peoples with ancestry related to present-day East Asians, giving rise to ancestral Native Americans and “Ancient Paleosiberians” (AP), represented by a 9.8 kya skeleton from Kolyma River. AP are closely related to the Siberian ancestors of Native Americans, and ancestral to contemporary communities such as Koryaks and Itelmen. Paleoclimatic modelling shows evidence for a refuge during the last glacial maximum (LGM) in southeastern Beringia, suggesting Beringia as a possible location for the admixture forming both ancestral Native Americans and AP. Between 11 and 4 kya, AP were in turn largely replaced by another group of peoples with ancestry from East Asia, the “Neosiberians” from which many contemporary Siberians derive. We detect gene flow events in both directions across the Bering Strait during this time, influencing the genetic composition of Inuit, as well as Na Dene-speaking Northern Native Americans, whose Siberian-related ancestry components is closely related to AP. Our analyses reveal that the population history of northeastern Siberia was highly dynamic throughout the Late Pleistocene and Holocene. The pattern observed in northeastern Siberia, with earlier, once widespread populations being replaced by distinct peoples, seems to have taken place across northern Eurasia, as far west as Scandinavia.

Grey wolves (Canis lupus) are one of the few large terrestrial carnivores that maintained a wide geographic distribution across the Northern Hemisphere throughout the Pleistocene and Holocene. Recent genetic studies have suggested that, despite this continuous presence, major demographic changes occurred in wolf populations between the late Pleistocene and early Holocene, and that extant wolves trace their ancestry to a single late Pleistocene population. Both the geographic origin of this ancestral population and how it became widespread remain a mystery. Here we analyzed a large dataset of novel modern and ancient mitochondrial wolf genomes, spanning the last 50,000 years, using a spatially and temporally explicit modeling framework to show that contemporary wolf populations across the globe trace their ancestry to an expansion from Beringia at the end of the Last Glacial Maximum - a process most likely driven by the significant ecological changes that occurred across the Northern Hemisphere during this period. This study provides direct ancient genetic evidence that long-range migration has played an important role in the population history of a large carnivore and provides an insight into how wolves survived the wave of megafaunal extinctions at the end of the last glaciation. Moreover, because late Pleistocene grey wolves were the likely source from which all modern dogs trace their origins, the demographic history described in this study has fundamental implications for understanding the geographical origin of the dog.

A number of species have recently recovered from near-extinction. Although these species have avoided the immediate extinction threat, their long-term viability remains precarious due to the potential genetic consequences of population declines, which are poorly understood on a timescale beyond a few generations. Woolly mammoths (Mammuthus primigenius) became isolated on Wrangel Island around 10,000 years ago and persisted for over 200 generations before becoming extinct around 4,000 years ago. To study the evolutionary processes leading up to the mammoths' extinction, we analyzed 21 Siberian woolly mammoth genomes. Our results show that the population recovered quickly from a severe bottleneck and remained demographically stable during the ensuing six millennia. We find that mildly deleterious mutations gradually accumulated, whereas highly deleterious mutations were purged, suggesting ongoing inbreeding depression that lasted for hundreds of generations. The time-lag between demographic and genetic recovery has wide-ranging implications for conservation management of recently bottlenecked populations.