冰河時(shí)代現(xiàn)代人印象圖 斯特凡諾里奇Stefano Ricci提供
世界著名學(xué)術(shù)期刊《自然》在5月2日出版的最新一期中,刊登了題為《冰河時(shí)期的歐洲人群歷史》的論文。這篇論文的第一完成人,是中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所古DNA實(shí)驗(yàn)室主任付巧妹研究員,她領(lǐng)銜中國、美國、德國、意大利、愛爾蘭、西班牙等國的科學(xué)家,從基因組的角度對冰河時(shí)期歐洲古人群進(jìn)行了研究,繪制出冰河時(shí)代歐亞人群的遺傳圖譜,讓我們對人類演化的了解更深了一步。為此,記者專訪了付巧妹,請她對這項(xiàng)成果做簡單的介紹。
51個(gè)古人類的基因組揭示人類演化鮮為人知的過去
“從古人類身上提取DNA是非常困難的。”付巧妹說,在這一項(xiàng)目之前,科學(xué)家們只分析過舊石器時(shí)代晚期現(xiàn)代人的幾個(gè)個(gè)體基因組;而此次,他們提取和研究了51個(gè)生活在末次冰期、分屬歐亞不同人群的個(gè)體的基因組數(shù)據(jù),極大擴(kuò)展了此領(lǐng)域研究的時(shí)空框架。
付巧妹說:“我們的樣本量雖然不大,但提取的都是個(gè)體的核基因組信息。核基因組不僅說明了個(gè)體信息,還覆蓋群體信息,具有很強(qiáng)的代表性?!?/font>
51個(gè)樣本,首次將末次冰期時(shí)代歐亞地區(qū)完整的人口變化情況,動態(tài)地呈現(xiàn)在今人面前。在這項(xiàng)研究中,科學(xué)家們探討的核心問題是:冰河時(shí)期的歐亞人群演化是否具有連續(xù)性,是否存在人群重組?距今7000年至45000年間不同區(qū)域的古人群具有哪些特點(diǎn),他們是否相互關(guān)聯(lián)?這些古人群對現(xiàn)代人群有怎樣的遺傳貢獻(xiàn)?
付巧妹說:“可能在很多人的印象中,人類的早期演化是相對簡單的,但我們研究發(fā)現(xiàn),史前人類演化有非常復(fù)雜的細(xì)節(jié)。應(yīng)該說,我們的研究成果更翔實(shí)地繪制出冰河時(shí)代歐亞人群的遺傳圖譜,呈現(xiàn)出史前人類演化的復(fù)雜性細(xì)節(jié),揭秘了人類歷史鮮為人知的過去?!?/font>
中外科學(xué)家的三個(gè)重要發(fā)現(xiàn)
中外科學(xué)家們在這項(xiàng)研究中,取得了三個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。
科學(xué)家們的第一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是:尼安德特人基因在早期現(xiàn)代人基因含量的急劇下降,很可能不是被“稀釋”,而是自然選擇的結(jié)果。原來普遍認(rèn)為,具有尼安德特基因的現(xiàn)代人類,因?yàn)樵谶w徙的過程中不斷與當(dāng)?shù)毓湃祟愊嘟Y(jié)合,尼安德特基因就被“稀釋”了。
“我們研究發(fā)現(xiàn),早期現(xiàn)代人中尼安德特人的基因含量在很短的時(shí)間里下降很多,但在距今37000年至14000年間,歐洲人群具有很大的連續(xù)性。因此,尼安德特人的基因含量下降,不能用不同人群混合"稀釋"來解釋,是自然選擇的結(jié)果——減弱了不利于人類生存的因素對現(xiàn)代人群的影響。”付巧妹解釋說,“除了當(dāng)今現(xiàn)代非洲人,你我的基因中都有少量的尼安德特人的基因,而越"有用"的基因中尼安德特人的基因越少?!?/font>
科學(xué)家們的第二個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是:歐洲各地出現(xiàn)一個(gè)相似的早期文化,可能是技術(shù)傳播的原因,而不是人群遷移的結(jié)果。付巧妹說,研究的51個(gè)樣本不僅揭示出各自本身和所在群體的遺傳信息,還反映了不同人群的相互關(guān)系?!拔覀儼l(fā)現(xiàn),歐洲存在一個(gè)早期現(xiàn)代人的重要群體,他們對后期人群影響很大??脊胚^程也發(fā)現(xiàn),俄羅斯、奧地利、意大利等地區(qū)的早期現(xiàn)代人有相似的文化。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,這種相似性是人群遷徙帶來的,但基因研究表明,這幾個(gè)區(qū)域并沒有發(fā)現(xiàn)更近的遺傳相關(guān)性。因此,我們認(rèn)為這種文化的相似性很可能是技術(shù)傳播的結(jié)果?!?/font>
他們的第三個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是:地質(zhì)研究曾發(fā)現(xiàn)末次冰期結(jié)束后出現(xiàn)了第一個(gè)強(qiáng)烈變暖事件,這一事件對歐洲人群結(jié)構(gòu)影響很大?!罢缥覀兦懊嫠f,歐洲存在一個(gè)早期現(xiàn)代人的重要群體,他們的演化是連續(xù)的。但他們的演化也不是孤立隔絕的,氣候變暖讓早期現(xiàn)代人的活動范圍變大了,不可避免地與別的人群在基因上有了交流,比如那里的人群在距今14000年左右的冰期結(jié)束后與近東人群出現(xiàn)了很強(qiáng)的聯(lián)系。但我們目前還無法確定是他們加入了別的人群,還是別的人群加入了他們?!?/font>
尼安德特人與現(xiàn)代人類的基因交流,發(fā)現(xiàn)早期現(xiàn)代人類曾經(jīng)大規(guī)模從歐亞大陸“回遷”非洲……隨著技術(shù)的發(fā)展,古人類基因研究已經(jīng)成為研究人類演化的重要手段。就在不久前,付巧妹曾帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)對出土于北京田園洞的4萬年前的人骨,進(jìn)行線粒體DNA與核DNA的提取和測序分析,從遺傳信息角度找到了目前蒙古人種最早的直接祖先?!暗c發(fā)達(dá)國家相比,我們在東亞早期人類古人類方面的研究還比較薄弱,未來研究將在這個(gè)方向上繼續(xù)努力?!?/font>
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