遗传|中国科学家领衔在《科学》发文 古DNA系统揭秘人类进化密码( 三 )


“篆刻在古DNA中的人类演化史”综述论文全面梳理了全球各大版块的主要人群遗传历史事件 。 其中 , 在万年前 , 东亚和东南亚已存在多样化的人群 , 其中至少包括以新石器时代山东人群为代表的古北方成分人群、东南亚的古老现代人群——和平文化人群、以福建奇和洞人和广西隆林人为代表的两种不同的东亚古南方人群、日本的绳纹文化人群 。 而东亚南北方人群至少在1.9万年前出现遗传差异 。
随着时间的推移 , “古北方人群成分”和“古南方人群成分”在南北方人群之间发生了流动和变化 , 说明南北方人群在不断发生交流与融合 。 现今南方人主要是大量古北方人成分和下降的古南方成分混合 。 1.4万年前的黑龙江人群可能是与美洲原住民最相关古北亚人群的东亚成分来源 。 另外 , 早在东亚南方及东南亚出现农业之前 , 东亚南方人群就和东南亚人群存在交流 。 蒙古地区人群在新石器时期几乎只携带东亚人群的遗传成分 , 后来大约在5000年前受到草原人群影响 , 到3000多年前引入了草原人群和欧洲农业人群的遗传成分 。
这些古基因组学证据不仅揭示种种人群历史事件 , 还为一些考古和文化上的争议提供了新的证据 。 比如欧洲的古基因组学研究发现 , 欧洲地区的农业传播发生在人群扩散层面 , 排除了农业传播仅发生在文化传播层面的可能性 。 而东亚和东南亚地区的古基因组学研究发现 , 东亚南方人群和东南亚人群之间存在双向交流 , 而非之前根据形态学提出的理论那样——从事农业经济的东亚人群取代了东亚南方沿海和东南亚地区的狩猎采集人群 。
未来展望——过去见证未来
20世纪80年代 , 通过获取的一些小的古DNA片段 , 分子古生物学家对古DNA有了一些初步的认识 。 21世纪初期 , 受益于人类全基因组的发表和高通量测序技术的发展 , 古DNA领域开始蓬勃发展 。 2010年 , 以人类全基因组为参考序列 , 分子古生物学家发表了三个古人类的基因组草图:一个尼安德特人、一个丹尼索瓦人以及一个古爱斯基摩人 。 至此 , 古基因组研究新纪元正式开启 。
付巧妹表示 , 目前 , 全球已发表古基因组数据已达到6000多个 , 但这些数据也只能初步了解人类演化史 。 受限于保存状况 , 目前大部分古基因组数据来源于寒冷干燥的地区 , 而亚洲南方、非洲、美洲、大洋洲等地区的古基因组数据还较为有限 , 这个问题在超过3万年的个体基因组上尤为突出 。 因此 , 未来古DNA领域可以着重对这些地区进行一些有针对性的研究 。
她认为 , 迅速积累的古基因组数据也离不开古DNA技术的发展 。 不久前发表的超过100万年的古DNA数据 , 极大地增加了研究人员用古DNA探索更大时间尺度演化历史的信心 。 高效的DNA捕获技术甚至能在沉积物中捕获古代人类和动物的基因组片段 , 而古蛋白质组、古微生物组、古甲基化组技术以及针对古DNA设计优化的生物信息学工具也提供了更为全面详实的古分子信息 。

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