古基因組研究揭開遺傳起源兩大謎團

　　青藏高原人群的“幽靈祖先”找到了

　　【科學(xué)補給站】

　　青藏高原人群是從哪里來的？他們基因里那個神秘的“幽靈祖先”到底是誰？長期以來，科學(xué)家沒找到直接線索。南亞語系族群最早出現(xiàn)在哪兒、又是怎么擴散開來的？科學(xué)家也一直爭論不休。但是，最新的研究為揭開這兩個謎團提供了關(guān)鍵線索。

　　中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所、云南省文物考古研究所等單位的科研人員歷經(jīng)9年艱辛探索，成功捕獲、測序了云南地區(qū)17個遺址的127例距今7100年以來的古代人類基因組，破解了青藏高原人群“幽靈祖先”之謎，并首次揭示南亞語系族群的遺傳起源。相關(guān)研究論文近日在線發(fā)表于《科學(xué)》，并作為亮點文章被推薦。

　　云南興義遺址獲新發(fā)現(xiàn)

　　青藏高原人群的遺傳結(jié)構(gòu)一直存在未解之謎。此前的研究表明，青藏高原人群約80%的遺傳成分源自9500年前—4000年前的中國北方人群，但剩余的20%來源不明，被學(xué)界稱為“幽靈祖先”。這一遺傳成分的來源一直未能確定，備受學(xué)界關(guān)注。

　　位于云南省玉溪市通海縣的興義遺址發(fā)現(xiàn)的一個7100年前的個體，為解決上述問題帶來了希望。該個體的基因組中攜帶了一種此前未被識別的、深度分化的亞洲遺傳成分。科研人員將該個體命名為“亞洲基部興義祖先”。進一步分析表明，這一遺傳成分不僅存在于古代青藏高原人群中，也存在于現(xiàn)代藏族基因組中，證明以“亞洲基部興義祖先”為代表的古老人群是青藏高原人群的“幽靈祖先”之一。

　　“這一重大發(fā)現(xiàn)填補了關(guān)于青藏高原早期人群起源的空白，基本厘清了青藏高原人群的遺傳起源問題，撥散了‘幽靈祖先’的迷霧。”論文通訊作者兼共同第一作者、中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹說，研究表明，青藏高原人群的“幽靈祖先”至少在4萬年前就從亞洲其他人群中分離出來了，并在云南地區(qū)長期存續(xù)，直到至少7100年前云南地區(qū)仍有人群攜帶這一遺傳成分。

　　值得注意的是，科研人員還發(fā)現(xiàn)，更早的1.1萬年前的廣西隆林個體也擁有和“亞洲基部興義祖先”相似的遺傳成分。“他的基因里就混合了‘幽靈祖先’的遺傳成分和另一種古老的‘古南方人群’的遺傳成分。”付巧妹說，在廣西，“幽靈祖先”的遺傳成分在8000年前—6000年前這段時間里快速減少，到后來的歷史時期人群里就完全消失了。但在青藏高原人群里，這個遺傳成分卻一直保留下來，成為他們基因的重要組成部分。

　　南亞語系族群起源揭示

　　南亞語系族群，主要指佤族、布朗族以及越南、柬埔寨、老撾等國的一些民族。他們主要生活在中國南部、東南亞和印度東北部這一大片地方。關(guān)于他們的起源和遷徙路線，學(xué)術(shù)界一直有爭議，沒有明確結(jié)論。

　　以往，科學(xué)家依靠語言學(xué)線索推測，提出了南亞語系族群的多個起源地，包括云南“三江”地區(qū)、長江中游地區(qū)、湄公河流域以及印度東北部。但這些推測都缺少實實在在的基因證據(jù)。

　　在這項最新研究中，科研人員首次通過基因組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，5500年前—1400年前的云南中部人群，攜帶一種獨特的、迄今未被識別的東亞祖先基因，這種基因與東亞北方或南方人群攜帶的基因都不同。他們將這一云南中部人群命名為“云南中部祖先人群”，并發(fā)現(xiàn)該人群與今天的南亞語系人群有密切關(guān)系。“這表明云南可能是南亞語系族群的早期核心區(qū)域之一。”論文共同第一作者、中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所博士王恬怡說。

　　“云南中部祖先人群”的基因不僅在古代東南亞人身上找到了，在廣西一些歷史時期的人群里也出現(xiàn)過。“這意味著南亞語系人群可能是從云南中部地區(qū)出發(fā)，沿紅河流域向東南亞遷徙的，而不是之前認(rèn)為的從印度或東南亞起源的。”王恬怡說。

　　這一發(fā)現(xiàn)刷新了南亞語系族群起源的相關(guān)假設(shè)，它把云南中部推到了舞臺中央，證明這里才是關(guān)鍵起點，并促使學(xué)術(shù)界重新審視南亞語系人群到底是怎么形成和擴散開來的。

　　青銅時代的“族群大熔爐”

　　這項研究揭示，早在青銅時代，云南就像一個“族群大熔爐”，不同來源的人群在這里交匯融合。云南西部人群的遺傳成分以東亞北方祖源為主，與黃河流域農(nóng)業(yè)人群存在遺傳聯(lián)系；中部則是“云南中部祖先人群”的天下，他們正是今天南亞語系族群的重要祖先；東部人群則混合了東亞南方人群和“云南中部祖先人群”的血統(tǒng)。

　　與此同時，科研人員還通過對興義遺址的古人類開展同位素研究，看到了他們生活方式的轉(zhuǎn)變：大約7000年前，主要靠打獵采集；4900年前，開始嘗試種地；3800年前，主要依賴農(nóng)業(yè)。“有趣的是，雖然吃的東西變了，但人群在5500年前—3300年前卻一直很穩(wěn)定，說明是他們自己學(xué)會了種地，而不是因為新的大批移民帶來了農(nóng)業(yè)技術(shù)。”付巧妹說。

　　此外，通過研究2000年前—1400年前的云南金蓮山遺址和2500年前—2100年前的云南高寨遺址，科研人員發(fā)現(xiàn)，墓葬中的個體可能跨越三代到十代以上的家族譜系。這一發(fā)現(xiàn)表明，史前云南人群高度重視家族血緣關(guān)系，并可能遵循穩(wěn)定的宗族葬俗。這為古代云南社會組織、家庭結(jié)構(gòu)和文化傳統(tǒng)研究提供了重要的遺傳學(xué)證據(jù)，也有助于探討東亞地區(qū)早期社會形態(tài)的演變。

　　這項研究不僅填補了東亞和東南亞史前人群遺傳數(shù)據(jù)的關(guān)鍵空白，更是首次從遺傳學(xué)角度精準(zhǔn)識別了青藏高原“幽靈祖先”之一，為青藏高原早期人群來源研究提供了關(guān)鍵線索，同時揭示了南亞語系族群的遺傳起源，為東亞人群的遷徙和演化過程提供了新證據(jù)。(科技日報 記者 陸成寬)