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科學家解密1.1萬年以來東亞與東南亞交匯處人群的遺傳歷史

2021-06-25 古脊椎動物與古人類研究所
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  6月24日,中國科學院古脊椎所研究員付巧妹團隊與云南省文物考古研究所研究員吉學平、山東大學教授王偉、廣西文物保護與考古研究所研究員謝光茂及李珍、平潭國際南島語族研究院研究員范雪春共同主導,西北大學、福建龍巖市博物館、北京大學、中山大學、中國社會科學院等單位參與完成的核基因組研究成果Human population history at the crossroads of East and Southeast Asia since 11,000 years ago,在線發表在Cell上??蒲腥藛T對東亞南部人群的古基因組開展研究,揭示了自1.1萬年以來東亞與東南亞交匯處人群遷徙與互動的歷史,探究了兩地接壤區域人類古基因組的相關問題,更新了對兩地人群交流歷史的認識,追溯了現今生活在廣西地區侗傣語系和苗瑤語系人群的祖先。6月21日,該地區及福建地區線粒體基因組的研究成果(Maternal genetic history of southern East Asians over the past 12,000 years)發表在Journal of Genetics and GenomicsJGG)上,通過追溯東亞南部人群的母系遺傳歷史來探究其與周邊人群的交流動態。

  此前,對東南亞和中國南方古人類的基因組研究顯示,兩地早期人群有著不同的遺傳歷史。在東南亞,距今約12,000-4,000年前的狩獵采集者——和平人(Hòabìnhian),是一支古老的亞洲人群,與東亞現在生活的人群分離較早。然而,距今4,000年以來,在農業傳播的背景下,東南亞地區的農業人群呈現出與現代東亞人群更為相似的遺傳結構,他們的基因組中混合了大量中國南方現代人群相關的遺傳成分和少量和平文化相關的古老亞洲人群成分。距今4,000年以來,東南亞大陸人群的基因組中,中國南方人群為代表的遺傳成分占據主導。在中國南方福建及周邊地區生活著距今9,000-8,000年的以奇和洞人群為代表的古南方人群。他們的遺傳關系顯示與現在生活的南方人群更相近,與今天的南島語族人群密切相關。這些研究揭示了東亞南方與東南亞兩地早期人群遺傳歷史的差異性與相關性,也留下許多亟待探索的重要科學問題,為了進一步解答兩地人群互動、遷徙等重要科學問題,對位于兩地交匯處之一——我國廣西地區的人群開展相關古基因組研究成為關鍵。

  付巧妹團隊運用古核基因組捕獲技術,克服了由于東亞南方炎熱潮濕環境導致古DNA保存差的困難,得以從廣西170個人類骨骸或化石(30個遺址)中捕獲30例(15個遺址)距今10,686-294年的人類古基因組,以及福建1例距今11,747年的人類古基因組(圖1)。其中,來自廣西隆林、福建奇和洞的2個人類個體的年代均早于1萬年,這是迄今東亞南方與東南亞地區獲得的最早的人類古基因組數據。具體研究內容如下:

  對距今約1.1萬年的廣西隆林古代個體(Longlin)的古基因組分析發現,此前考古學研究基于隆林人的顱骨呈現出古老型人類與早期現代人混合的特征,認為她可能是二者混合的后代,但古基因組研究表明她已是遺傳意義上的現代人,其基因組含有的尼安德特人或丹尼索瓦人的含量不高于其他現代人。以隆林人為代表的相關人群不同于此前觀察到在中國南方沿海的古南方人群和東南亞地區的和平文化相關的古老亞洲人群。她是一個此前從未觀測到的、對現在生活人群無明顯遺傳貢獻的、在東亞南北方人群分離之前分化出來的、未知的東亞古老人群。該研究揭示出萬年以前亞洲人群的遺傳多樣性,這種多樣性比現在甚至稍晚時期都要高,亦凸顯出東亞人群遺傳歷史的復雜性。

  該研究同時對該區域距今9,000-6,400年前人群的古基因組展開分析,結果顯示:距今約9,000年的獨山人呈現出以隆林人為代表的相關古老東亞人群與以奇和洞為代表的古南方人群的混合的特點;而距今8,300-6,400的寶劍山人則延續了獨山洞人的遺傳成分,此外還混合有與和平文化相關的古老亞洲遺傳成分(圖2)。這說明,至少在6,400年前,以隆林人為代表的相關古老東亞人群成分在該區域人群中仍然存在。不過,她在母系遺傳上未觀察到對晚期人群的明顯影響。盡管以隆林人為代表的相關古老東亞人群成分對現在生活的人群并沒有主要遺傳貢獻,但這個人群在東亞南方與東南亞的交匯區域也曾延續到數千年前。

  此前的古基因組證據顯示,中國南方人群向東南亞地區的擴散和影響可追溯到距今4,000年的東南亞農業人群,新石器時代向農業的過渡被認為是中國南方向東南亞地區人口擴張和混合的主要動力。然而,研究表明,兩地人群之間更早期的流動與農業并不相關,相關問題需要進一步研究探索。該研究首次在中國南方史前人群中發現和平文化相關的古老亞洲遺傳成分,為探索和平文化相關人群的起源與擴散提供更多線索。

  研究人員對該區域距今約1,500-500年(歷史時期)的古人群基因組展開分析,發現廣西地區在這一時期人群顯示與距今6,000年之前的史前古老人群(包括廣西隆林人、獨山人和寶劍山人)完全不同,即廣西特有的以隆林人為代表的相關古老東亞人群此時已消失。此外,這些距今1,500-500年的人群顯示與現今生活在廣西的侗傣語系和苗瑤語系的人群有著密切的遺傳聯系。他們和現在的侗傣語系和苗瑤語系的人群一樣,受到東亞古北方人群的影響,是東亞古南方人群和古北方人群的遺傳混合群體。線粒體研究也從母系遺傳角度印證了這些人群的遺傳聯系。

  研究揭示距今1.1萬年前亞洲人群的多樣性,以隆林人為代表的相關古老東亞人群,這是此前從未觀察到、也未對現今南北人群做出貢獻的未知古老東亞人群。以動態視角揭示出我國廣西、福建地區人群的演化與變遷歷史,凸顯出廣西地區在亞洲人群演化中的重要地位——這是東亞與東南亞在地理上接壤的交匯區域,兩地人群在遺傳歷史上的交流區域(圖3),不同古老人群的互動區域,也是首次發現東亞與東南亞兩地在農業傳播前便已存在人群之間的基因交流。研究顯示,該地區6000年以后發生人群的更替,為溯源我國少數民族歷史提供了重要線索。該研究對于探究東亞和東南亞史前人群的互動歷史細節、修正東亞南方人群的演化模式具有重要科學意義。

  研究工作得到中科院、國家自然科學基金、鄭州大學“中華文明根系研究”項目、騰訊科學探索獎、霍華德·休斯醫學研究所的支持。

  論文鏈接:1、2 

圖1.新樣本的地理和時間分布圖

圖2.早期亞洲人群系統發育圖

圖3.東亞與東南亞交匯處自1.1萬年以來人群動態示意圖

圖4.科學家解密1.1萬年以來東亞與東南亞交匯處人群的遺傳歷史

打印 責任編輯:侯茜

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