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四萬年前中國地區現代人全基因組揭示亞洲人類複雜遺傳史

10月
29
2017

2017年10月29日00時 今日科學 Science

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田園洞遺址外觀圖

田園洞人骨架圖

田園洞人與其他人群關係示意圖

10月12日,《Current Biology》雜誌發表了首次針對中國地區古人類的全基因組研究成果,題為「四萬年前亞洲人為歐亞早期人群結構提供新洞見」。該項目由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹、Melanda

Yang、高星、同號文與德國馬普進化人類研究所等團隊合作完成。該項研究分析了距今四萬年前出土於北京房山田園洞的一具男性個體基因組,發現東亞早期人群組成十分複雜。

雖然歐洲和西伯利亞地區都有一些古人類樣本基因組被測序,但是在東亞,尤其是中國地區,被測序的古人類基因組樣本非常少,這與中國地區發現的豐富的早期現代人考古材料形成鮮明對比。而這項研究獲取了第一個中國地區古人的全基因組數據,也是整個東亞目前最為古老的人類基因組數據。

2013年,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所古DNA實驗室已經開展了田園洞人的線粒體和21號染色體的相關研究。當時發現,相比於現代歐洲人,田園洞人與現代亞洲人的遺傳關係更近,應該是古東亞人群的代表。但是,2014年新的研究證據顯示,現代歐洲人混入了更為古老的遺傳成分,而這會使得現代歐洲人在遺傳上遠離其他人群,因此,無法確定,之前的證據是否依然支持田園洞人是古東亞人。現在,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所古DNA實驗室通過最新古DNA技術,將僅有0.03%的古人類全基因組數據從富含細菌和真菌DNA污染的古人類DNA樣品中捕獲出來並測序。通過比較田園洞人和未混入古老遺傳成分的歐洲人的基因組數據,確定了4萬年前的田園洞人確已呈現亞洲人遺傳特徵。雖然田園洞人是古東亞人,但他並不是現代東亞人的直接祖先,暗示了四萬年前亞洲人群的多樣性。

論文還披露了一些出乎意料的發現。分析顯示,40000年前的田園洞人和一個來自比利時35000年前的古歐洲人有著遺傳上的聯繫。這種聯繫在同時期的其他古歐洲人中並沒有被發現。因此,很有可能當時的東亞人並非和歐洲人發生基因交流,而是與同田園洞人和比利時古人相關的一個未知人群發生過基因交流;這個未知人群從尚未分化的古歐亞人群中的某一亞群演化而來。這兩個古人個體之間的遺傳聯繫,為歐洲人和亞洲人具有複雜的遺傳歷史提供了有力的直接證據。

眾所周知,美洲現代人的遷移發生在距今約兩萬年前,由亞洲經白令海峽進入美洲。田園洞人生活在四萬年前,所以我們預期,所有的美洲土著人群應該和田園洞人有著相同的遺傳聯繫。而讓人意外的是,在美洲土著人群中,亞馬遜人與田園洞人的關係最近。這一結果顯示,美洲土著人群也具有遺傳多樣性,至少是由兩種甚至更多不同的亞洲祖先人群繁衍而來(至少其中一種與四萬年前的田園洞人有著聯繫),這也反過來給東亞史前人群多樣性研究提供了線索。

該項研究獲國家基金委和中國科學院重點研究項目、先導項目基金的資助。

來源:科學網

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