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绘制冰河时代欧洲人群遗传谱图

绘制冰河时代欧洲人群遗传谱图

冰河时代现代人印象图。(StefanoRicci提供)

  想知道冰河时期的古代人类是如何繁衍生息的吗?

  中科院古脊椎所古DNA实验室主任付巧妹研究员近日完成了一个壮举,她的研究团队与美国、德国、意大利、爱尔兰、西班牙等国研究人员一起,研究了51个末次冰期欧亚人类个体的基因组数据,他们生活于距今7000年到4.5万年间。在该研究之前,全世界基因组范围的旧石器时代晚期现代人仅有少数几个,此项研究是全世界科学家们首次在时空大框架下,展示旧石器时代晚期的一段完整的人口动态变化情况。

韩式1.5分彩开户  近日,《自然》杂志刊登了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所作为第一单位的论文《冰河时期的欧洲人群历史》。此研究主要探究冰河时期的欧亚人群是否有连续性,是否存在人群重组,揭示7000年到4.5万年间不同区域的人群特点是否相互关联,对现代人群贡献如何。

  这项跨度宏伟的研究,得出了哪些最新结论呢?

  适者生存,古代人类的基因选择

  付巧妹研究员在接受《经济日报》记者采访时表示,首先,他们发现在早期现代人中,尼安德特人的基因含量在很短的时间里下降1.5倍至3倍。

  付巧妹说,研究发现,在距今3.7万年至1.4万年的个体身上,尼安德特人基因的含量迅速下降。这个阶段的人群特点比较单纯,没有明显的与外界交流,所以“这种变化不能用不同人群混合稀释来解释,很有可能是被迫自然选择的结果”。

  自然选择指生物在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的现象,由达尔文最先提出。尼安德特人基因渗透在非洲人里表现不多,但欧亚美等其他大洲的人类都含有1%至4%的尼安德特人基因。科学家们通过对当代人群的基因检测发现,现代人体内的尼安德特人基因不是均匀分布,距离与功能相关的编码区越接近的地方,尼安德特人基因含量越少。

  “这可能是因为尼安德特人基因不利于发展,有些疾病,如高频率出现在东亚地区的二型糖尿病风险就跟尼安德特人基因相关。但古人类基因也存在有利的方面,比如,西藏地区高海拔适应性可能跟另一种古人类丹尼索瓦人的基因相关。”付巧妹解释说。

  气候响应,古代人类的迁徙交流

  该项研究还发现,早期现代人在欧洲存在一个重要的群体,并对后期人群影响较大。而此外有些群体消失。这些在不同时间空间分布的51个个体,不仅仅反映各自本身的遗传信息和相关群体信息,还体现了相关人群信息,并在是否映射已知的考古文化群体方面具有重要作用。韩式1.5分彩走势图

  “他们反映的遗传信息很有意思,比如,有个距今3.7万年的古老欧洲人群的基因,对2万多年前的人群影响不大,反而对1.9万至1.4万年前的人群突然加大了影响。”付巧妹解释说,1.9万年这个时间段正好是冰期最大化结束后,冰期从最冷的时期开始缓慢转暖。这个遗传信息的变化说明,人群有个重新影响的过程,且时间不连续,很有可能是气候变化让该人群重新扩散和影响欧洲大陆。

  科学家们还推翻了一个曾经的猜想。曾在俄罗斯、意大利、奥地利等地发现的Gravettian文化,因存有共同的文化特有因素,被认为是同种文化。人们一度认为,这些文化由相同的种群创造。付巧妹说:“但这次基因分析发现,这两个文化很相似的群体,在基因上并没有更接近,说明这不是一种人群扩散,而是一种文化传播。”

  研究还表明,末次冰期结束后的第一个强烈变暖事件对欧洲人群结构影响很大,欧洲人群在冰期结束(1.4万年前左右)时期,与近东人群出现了很强的联系。

  “这是一个很有意思的现象,距今4万年到1.4万年间,欧洲人群跟外界如东亚、中东、近东、美洲、大洋洲,联系不大;但到距今1.4万年时,遗传信息突然变化,距今1.4万年的欧洲人群明显跟近东人群(当代的现代人)有关系。”付巧妹说,距今1.4万年正好是冰期结束后气候剧烈变暖时期,强烈变暖可能加剧了人群迁徙的剧烈程度,说明人群对环境气候的响应很明显。

  古DNA技术,为人类起源释疑

  这项研究细化地呈现出人类史前的复杂性,揭秘了我们所不了解的过去,引发考古学家、古生物学家的广泛关注。

  这不是中国科学院古脊椎所古DNA实验室研究团队的第一次重大发现。实验团队曾经通过古DNA技术得出多项重要成果,如通过高质量的早期现代人基因组推算出尼安德特人与中亚和西伯利亚更新世晚期人类基因交流程度和时间,发现现代人迁徙路线并不单一,还发现欧洲现代人人群至少有3种不韩式1.5分彩开奖结果同的来源。

  “古代生物DNA分子可以从考古材料、古生物化石、生物遗体、遗迹及沉积物中获得,主要来源于埋藏环境下保存的古生物等。”付巧妹介绍,中国科学院古脊椎所古DNA实验室主要做演化遗传及群体遗传方面的研究,使用分子遗传手段了解灭绝古人类之间的关系及与现代人基因交流情况,亚洲早期现代人迁徙路线,早期现代人与本地现在的现代人的遗传关系;通过古DNA研究,探究农业对欧洲及亚洲人群新石器时代人口转换模式的影响及地方适应性方面的研究(如眼睛颜色、肤色等选择)。实验室保持与国际古DNA研究领域多个前沿团队的交流合作,共同致力于人类起源项目等方面的研究。

  (原载于《经济日报》 2016-05-21 06版)