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四万年前中国现代人基因组揭示亚洲人类复杂遗传历史

来源:古脊椎动物与古人类研究所 2017-10-14 16:05





10月12日,《当代生物学》(Current Biology)杂志发表了首次针对中国古人类的基因组研究成果,题为“4万年前亚洲人为欧亚早期人群结构提供新洞见”。该项目由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹、Melinda Yang、高星、同号文与德国马普进化人类研究所等团队合作完成。该项研究分析了距今4万年前出土于北京房山田园洞的一具男性个体基因组,发现东亚早期人群组成十分复杂。

虽然欧洲和西伯利亚地区都有一些古人类样本基因组被测序,但是在东亚,尤其是中国,被测序的古人类基因组样本非常少,这与该地区发现的丰富的早期现代人考古材料形成鲜明对比。而这项研究获取了第一个中国古人类的基因组数据,也是整个东亚目前最为古老的人类基因组数据。

2013年,中科院古脊椎所古DNA实验室已经开展了田园洞人的线粒体和21号染色体的相关研究。当时发现,相比于现代欧洲人,田园洞人与现代亚洲人的遗传关系更近,应该是古东亚人群的代表。但是,2014年新的研究证据显示,现代欧洲人混入了更为古老的遗传成分,而这会使得现代欧洲人在遗传上远离其他人群。因此,科学家无法确定,之前的证据是否依然支持田园洞人是古东亚人。现在,古脊椎所古DNA实验室通过最新古DNA技术,将仅有0.03%的古人类全基因组数据从富含细菌和真菌DNA污染的古人类DNA样品中捕获出来并测序。通过比较田园洞人和未混入古老遗传成分的欧洲人的基因组数据,确定了4万年前的田园洞人确已呈现亚洲人遗传特征。虽然田园洞人是古东亚人,但他并不是现代东亚人的直接祖先,暗示了4万年前亚洲人群的多样性。

论文还披露了一些出乎意料的发现。分析显示,4万年前的田园洞人和一个来自比利时35000年前的古欧洲人有着遗传上的联系。这种联系在同时期的其他古欧洲人中并没有被发现。因此,很有可能当时的东亚人并非和欧洲人发生基因交流,而是与同田园洞人和比利时古人相关的一个未知人群发生过基因交流;这个未知人群从尚未分化的古欧亚人群中的某一亚群演化而来。这两个古人个体之间的遗传联系,为欧洲人和亚洲人具有复杂的遗传历史提供了有力的直接证据。

众所周知,美洲现代人的迁移发生在距今约两万年前,由亚洲经白令海峡进入美洲。田园洞人生活在4万年前,所以研究人员预期,所有的美洲土着人群应该和田园洞人有着相同的遗传联系。而让人意外的是,在美洲土着人群中,亚马逊人与田园洞人的关系最近。这一结果显示,美洲土着人群也具有遗传多样性,至少是由两种甚至更多不同的亚洲祖先人群繁衍而来(至少其中一种与4万年前的田园洞人有着联系),这也反过来给东亚史前人群多样性研究提供了线索。

该项研究得到国家自然科学基金委和中科院重点研究项目、战略性先导科技专项的资助。(生物谷Bioon.com)

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