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远古DNA揭示史前美洲人复杂的基因学

2020-01-13 09:38:57 来源:www.d5sj.com 作者:婷婷张

远古DNA揭示史前美洲人复杂的基因学

远古DNA揭示史前美洲人复杂的基因学

远古DNA揭示史前美洲人复杂的基因学

(神秘的地球uux.cn报道)据EurekAlert!:对远古DNA所进行的一个综合性的、跨越半球的研究提示,人类在美洲的定居过程是非常复杂的。根据对首批美洲人基因组的分析结果,南北美洲首批定居者的人群动态无法用简单的人口模型或播散模式进行解释。尽管人们对人类最初迁徙进入北美和南美的时间和数目给予了很多关注,但他们对人群此后在整个美洲大陆的扩张则关注较少。先前的基因组研究提出,首批美洲人是在近2万5000年前与他们的西伯利亚及东亚的祖先分道扬镳,并随之在大约1万年后分成不同的北美和南美人群。然而,据作者披露,首批美洲人的扩展仍然是一个有争议的话题,仅从对当今人口的分析是难以理解的。

Victor Moreno-Mayar和同事对跨越南北美洲(从阿拉斯加至巴塔哥尼亚)的15个远古美洲人(他们中的6个距今超过1万年的时间)的基因组进行了测序。这些结果揭示了美洲人口扩张和多元化的复杂画面。据Moreno-Mayar等人披露,人群在整个美洲呈快速但不规则的辐射扩散,他们经多样化后成为不同的人群,其中有些人群是先前未知的,他们仅见于遗传记录。有趣的是,作者发现在晚更新世(距今约1万1700年)存在的一个只在南美洲显现的具澳大拉西亚人血统的人群,以及一个较后的与中美洲人相关的向北美和南美的扩张。尽管这项研究的结果填补了我们对早期美洲人了解的某些空白,但作者指出,人类在美洲的定居可能更为复杂,这可从发现的未知人群得到证明。

新研究聚焦于南美安第斯人的史前基因史

在另一项发表于《科学-进展》的研究中,John Lindo和同事发现,对高海拔安第斯极端苛刻环境(欧洲人在这些地区接触了首批定居者)的基因和文化适应是一个复杂但相对快速的过程;这项研究聚焦于南美安第斯人的史前基因史。考古证据提示,人类对安第斯高地的首次永久性占领始于向上追踪距今1.2万年前。由于生活在高海拔地区的压力(如寒冷的气温、氧气含量低及紫外线的强辐射),对人类基因和社会过程的选择压力可能导致了他们独特的生物学和社会学的适应性变化。然而,尽管安第斯被广泛视作研究人类对高海拔环境发生适应性变化的天然实验室,但人们并不能很好地理解安第斯高原人口的遗传学。

为探索安第斯高原人的人口历史,John Lindo和同事编纂了古代人口基因组的时序,它们来自考古发现的跨越3个不同文化阶段(距今6800-1400年)的人类遗骸。接着,这些基因序列被用来与来自低地和高地史前和现代南美人群的基因序列以及古代美洲其它地方土著人的基因序列进行了比较。Lindo等人的分析揭示了有关安第斯人史前基因的几个重大发现。据作者披露,在距今9200至8200年前,人们永久性地定居于安第斯高原,这一日期要比仅用现代基因组数据的研究所报告的时间更接近现在。此外,结果表明,人类的基因特性会因为环境压力因素而改变。令人意外的是,与适应缺氧相关的基因并不属于那些最强的正向选择信号。相反,与血液和心脏相关的基因修饰则显示了最强的正向选择信号,这证实了先前的假设,即土著安第斯人可能是通过对心血管基因的修饰来适应高海拔变化的。最强的选择信号与淀粉消化有关,这可能代表了对农业依赖的一种适应性反应,因为以含淀粉的土豆和玉米为基础的饮食是该地区几千年来的特征。

此外,通过确认与抗病能力(这些疾病可能是由首批来此的欧洲人带来的)直接相关基因的正向选择,Lindo等人还证明了与欧洲人的接触是如何在过去的500年中对安第斯人的基因发生影响的。

相关报道:世界最古老天然木乃伊DNA破译 揭美洲万年秘史

(神秘的地球uux.cn报道)据海外网(杨佳 实习编译/刘玲昱):近日,科学家破译了世界最古老天然木乃伊的基因,借此找到了现代印第安人的祖先,并重新揭秘了印第安人在美洲新大陆定居的历史,相关分析结果发表在《科学》杂志上。

据外媒报道,很长一段时间以来,科学家们都认为,印第安人的祖先在大约14至15万年前从南西伯利亚和阿尔泰迁移至美洲,包括俄罗斯古人类学家维勒斯列夫在内的许多学者都相信,印第安人的祖先至少分三次迁移到新大陆。这三次迁移发生在不同的时间,发源地也不同。然而,当美国最古老木乃伊的DNA被破译后,维勒斯列夫及其同事发声明称,这一理论有误。

1940年,惠勒夫妇在美国南部的圣灵洞穴中发现了两具被芦苇“毯子”包裹着的古代人遗骸,20世纪90年代中期,科学家确定这具木乃伊已存留一万五千年,这是美国最古老的遗骸之一,也是新大陆最古老的天然木乃伊。

丹麦遗传学家收集了木乃伊的软组织和骨骼样本,从中提取完整的DNA片段并进行解析。科学团队将该木乃伊的DNA与美洲其他古代居民的基因组进行比较后发现,生活在美洲不同地区的所有古代居民,在大约一万年前都是亲戚,也是现代印第安人的近亲。研究人员表示,“遗传信息显示,一万年前,居住在北美和南美的所有居民都是亲戚,也就是说,印第安人的祖先有着共同的起源。”

这一发现一方面驳斥了移民浪潮理论的“多样性起源”原则,另一方面揭示了印第安人祖先在美洲新大陆定居的历史,他们被分成三个族群,其中一个是圣灵洞穴的木乃伊所属的族群,仍留在北美,另外两个族群很快向南移动,在一两千年内殖民整个新大陆。这三个印第安人的族群并非完全孤立,他们定期互相接触。

著名哈佛教授、古人类学家大卫·赖希总结道,“历史学家和考古学家尚未发现这种迁徙的痕迹。这是研究古代DNA的美妙之处:我们发现的这些事实是先前没有人猜测过的,这为人类智慧和开拓新方向提供养料。”

不过,这一发现也掀起了巨大风暴。居住在内华达州的肖肖内和巴尤特部落要求将“受尊敬的祖先”的遗体归还并重新安葬。印第安人得到保证,一旦亲缘关系得到确认,木乃伊将被安葬。