來(lái)源:光明日?qǐng)?bào)
2020-05-21 04:51:05
我們是誰(shuí)?我們從何而來(lái)?這一帶有哲學(xué)意味的話題或許有了新答案。
近日,中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所科研團(tuán)隊(duì)對(duì)外發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于華夏族群探源的重要科研進(jìn)展:經(jīng)過(guò)八年艱辛探索,利用古DNA技術(shù)解析古代人類樣本的基因組,科研團(tuán)隊(duì)逐步揭開(kāi)東亞尤其是中國(guó)史前人群南北格局、遷徙擴(kuò)散及遺傳混合的歷史面紗。相關(guān)成果已于5月15日在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。
“這項(xiàng)成果對(duì)于探索中國(guó)史前人群的遷徙歷史、遺傳格局及內(nèi)部融合過(guò)程,對(duì)于明確現(xiàn)今主要生活在中國(guó)臺(tái)灣及太平洋島嶼等地的南島語(yǔ)系人群的祖先來(lái)源,具有重大的科學(xué)價(jià)值和社會(huì)意義?!敝袊?guó)科學(xué)院院長(zhǎng)白春禮說(shuō)。
古DNA技術(shù)揭秘中國(guó)南方大陸史前人群遺傳信息
近年來(lái),與東亞毗鄰的東南亞、西伯利亞等地的古代人類遺傳演化研究已取得很多成果,但學(xué)界對(duì)東亞尤其是中國(guó)南北方史前人類基因組的相關(guān)信息所知甚少。
“其實(shí)早在2014年,我們的科研團(tuán)隊(duì)便已成功獲得北方山東和南方島嶼亮島的幾個(gè)關(guān)鍵樣本的基因組數(shù)據(jù),并在東亞南北方古人群的遺傳特點(diǎn)方面也取得了非常有價(jià)值的研究進(jìn)展。”論文通訊作者、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員付巧妹說(shuō),但“亮島作為島嶼的特殊地理位置”這一細(xì)節(jié)卻始終讓她和團(tuán)隊(duì)存疑:“亮島個(gè)體能否代表典型南方人群?他們與南方大陸人群是否存在巨大差異?”
帶著這個(gè)問(wèn)題,付巧妹帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)六年的南方大陸樣品“攻堅(jiān)戰(zhàn)”。
“我國(guó)南方大陸炎熱潮濕的氣候?qū)谋4娣浅2焕?。南方的樣本材料不僅稀少,微生物DNA污染也比較嚴(yán)重,其中的人類DNA被高度甚至完全降解?!备肚擅谜f(shuō),原本要從年代久遠(yuǎn)的人類骨骼遺骸中提取到內(nèi)源DNA已是不易,而南方樣本更是讓相關(guān)實(shí)驗(yàn)和研究難上加難。
為此,付巧妹團(tuán)隊(duì)與我國(guó)南方多家博物館、北京大學(xué)等高校及考古機(jī)構(gòu)共同合作,經(jīng)過(guò)不斷努力和不懈探索,在古DNA技術(shù)方面取得突破,能夠從大量土壤微生物DNA里“釣取”極其微量的人類內(nèi)源DNA,可成功捕獲僅占0.03%的人類核DNA。在對(duì)不同時(shí)期、不同區(qū)域的東亞古代人類樣本進(jìn)行系列采樣后,付巧妹團(tuán)隊(duì)最終成功捕獲測(cè)序中國(guó)北方山東、內(nèi)蒙古及南方福建等地11個(gè)遺址25個(gè)距今9500年至4200年前個(gè)體和1個(gè)300年前個(gè)體的基因組。
“這是首次針對(duì)中國(guó)南北方人群開(kāi)展的時(shí)間跨度最大的系統(tǒng)性古基因組研究?!备肚擅谜f(shuō),“這些基因組信息將為大時(shí)空框架下研究東亞古人群,尤其是現(xiàn)代人的遷徙與演化歷史提供重要的遺傳學(xué)證據(jù)?!?/p>
至少在8300年前,中國(guó)南北方人群已開(kāi)始互動(dòng)融合
科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),至少?gòu)?500年前起,沿黃河流域直到西伯利亞?wèn)|部草原的人群都攜有一種以新石器時(shí)代山東個(gè)體為代表的古北方人群成分;同時(shí),至少?gòu)?400年前起,中國(guó)大陸沿海及臺(tái)灣海峽島嶼人群就攜有一種以新石器時(shí)代福建及其毗鄰島嶼個(gè)體為代表的古南方人群成分,且這兩種成分截然不同。
“然而隨著時(shí)間的推移,東亞大陸南北方人群之間的這種差異性和分化程度逐漸縮小。”付巧妹認(rèn)為,這種變化暗示著自新石器時(shí)代以來(lái)南北方之間頻繁的人群遷移與混合。在她看來(lái),至少在8300年前,南北方人群融合與文化交流的進(jìn)程就已開(kāi)始,且融合趨勢(shì)在4800年前進(jìn)一步強(qiáng)化,直到今天仍在延續(xù)。
研究數(shù)據(jù)進(jìn)一步顯示,到了新石器時(shí)代晚期,人群的遷移和融合繼續(xù)對(duì)東亞人群產(chǎn)生影響。距今4800年至4200年前,南方以鎖港、溪頭村、曇石山等13個(gè)遺址個(gè)體為代表的新石器時(shí)代晚期人群已與東亞北方沿海人群存在基因上的聯(lián)系,并且這種聯(lián)系是雙向的,證明南方人群遺傳成分也在向北影響。
科研團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,現(xiàn)今的東亞人群,不管是來(lái)自北方還是南方,都同時(shí)混合有古北方人群成分(以黃河沿岸的山東人群為代表)和古南方人群成分(以福建與臺(tái)灣海峽島嶼人群為代表),但古北方人群成分影響更為廣泛,而與福建奇和洞人相關(guān)的古南方人群成分在中國(guó)南方大陸大量下降。這一結(jié)果表明,人群的遷移,包括新石器時(shí)代南北方人群之間的互動(dòng)融合,以及新石器時(shí)代以后黃河以北人群向南的大量遷移,基本構(gòu)成了現(xiàn)今東亞南北方人群的基因組成。
研究成果為中華文明探源提供了重要證據(jù)
付巧妹介紹,在中國(guó),南北方人群雖早在9500年前就已分化,但南、北方同期人群的演化基本是連續(xù)的,沒(méi)有受到明顯的外來(lái)人群的影響,遷徙互動(dòng)主要發(fā)生在東亞區(qū)域內(nèi)各人群間。
通過(guò)分析基因組數(shù)據(jù),科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),中國(guó)南北方現(xiàn)今大部分省市的漢族人群所攜有東亞古北方人群成分,與古南方人群成分的混合比例基本相似。此外,中國(guó)古南方人群成分在現(xiàn)今南島語(yǔ)系人群中占主導(dǎo)地位,這也證明了南島語(yǔ)系人群起源于中國(guó)南方。
“這些研究結(jié)果都為華夏民族的形成演化研究及中華文明的探根溯源提供了重要線索和佐證。”付巧妹說(shuō)。
據(jù)她介紹,古南方人群成分雖然在現(xiàn)今東亞大陸人群中所占比例較小,卻對(duì)其他地區(qū)的人群具有廣泛的影響?,F(xiàn)代遺傳學(xué)和新石器時(shí)代中期以來(lái)的考古學(xué)材料雖已暗示了南島語(yǔ)系人群與東亞南方大陸人群之間的聯(lián)系,但對(duì)其起源地卻一直沒(méi)有定論,而科研團(tuán)隊(duì)則提供了較為確鑿的遺傳學(xué)證據(jù)。
科研團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,現(xiàn)今廣泛分布于臺(tái)灣海峽、東南亞和太平洋西南部島嶼的南島語(yǔ)系人群,與新石器時(shí)代的中國(guó)南方沿海人群有著非常密切的遺傳聯(lián)系。這表明最早的南島語(yǔ)系人群起源于中國(guó)南方的福建及其毗鄰地區(qū),且首次明確將時(shí)間追溯到8400年前。這也是我國(guó)科學(xué)家首次通過(guò)古基因組數(shù)據(jù)明確中國(guó)8000多年前的古南方人群是南島語(yǔ)系人群的祖先來(lái)源。
這一發(fā)現(xiàn)也得到了審稿專家的高度評(píng)價(jià):“研究提供了非常珍貴的基因組數(shù)據(jù),其代表的時(shí)間和區(qū)域是前所未有而又必不可少的?!?/p>
值得一提的是,研究顯示,相較于現(xiàn)今生活在東亞北方和西部的人群(如達(dá)斡爾族人群)而言,福建8400年前的奇和洞人與東亞現(xiàn)今中部和南方人群(如漢族和傣族人群)之間存在更多的遺傳聯(lián)系,且與臺(tái)灣島的阿美族和泰雅族人群具有最強(qiáng)的遺傳聯(lián)系,反映出現(xiàn)今族群之間的聯(lián)系性。
付巧妹表示,中國(guó)南北方人群的古基因組研究,揭開(kāi)了人類演化史的冰山一角,呈現(xiàn)了史前人群遺傳與演變的歷史,有望補(bǔ)充東方尤其是中國(guó)地區(qū)史前人類遺傳、演化、適應(yīng)等方面的重要信息。同時(shí),也提出了更多、更深層的追問(wèn)?!拔覀兤诖鵀樾乱惠喼袊?guó)史前人群研究帶來(lái)新的解答?!备肚擅谜f(shuō)。
(本報(bào)北京5月20日電 本報(bào)記者 張亞雄)
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