——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
青藏高原人群的遺傳起源是學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn),其中“幽靈祖先”長(zhǎng)期以來(lái)缺乏直接來(lái)源的代表性人群。此外,南亞語(yǔ)系族群的起源和擴(kuò)散模式也存在爭(zhēng)議。
中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所付巧妹研究團(tuán)隊(duì)和云南省文物考古研究所科研人員,聯(lián)合四川大學(xué)、蘭州大學(xué)、西北大學(xué)等的研究人員,成功捕獲和測(cè)序了17個(gè)遺址的127例距今7100年以來(lái)的云南古代人類(lèi)基因組,對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題提出了突破性答案。這一成果填補(bǔ)了東亞和東南亞史前人群遺傳數(shù)據(jù)的關(guān)鍵空白,首次從遺傳學(xué)角度精準(zhǔn)識(shí)別了青藏高原“幽靈祖先”,揭示了南亞語(yǔ)系人群的遺傳起源,并探討了云南作為多元人群交流樞紐的關(guān)鍵作用。
青藏高原人群的遺傳結(jié)構(gòu)存在未解之謎。團(tuán)隊(duì)此前發(fā)現(xiàn),自5100年前至今,青藏高原人群的遺傳成分約80%源自9500年至4000年前的中國(guó)北方人群,但剩余20%來(lái)源不明,被學(xué)界稱(chēng)為“幽靈祖先”。這一成分來(lái)源一直未能確定,備受?chē)?guó)際關(guān)注。
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一名距今7100年的云南興義遺址個(gè)體(Xingyi_EN),其基因組攜帶了一種此前未被識(shí)別的、深度分化的亞洲遺傳成分。團(tuán)隊(duì)將其命名為“亞洲基部興義祖先”。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),這一遺傳成分不僅在古代青藏高原人群中有貢獻(xiàn),也在現(xiàn)代藏族基因組中保留,證明以Xingyi_EN為代表的古老人群正是此前學(xué)界推測(cè)但未能精準(zhǔn)定位的青藏高原“幽靈祖先”之一。
這一重要發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了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(wèn)題,撥散了“幽靈祖先”的疑云。研究表明,這一“幽靈祖先”至少在40000年前就已從其他亞洲人群分化,并在云南地區(qū)長(zhǎng)期存續(xù),直到至少7100年前仍有人群攜帶這一成分。值得注意的是,比其早的11000年前的廣西隆林個(gè)體也含有興義祖先成分,是興義祖先成分和古南方成分的混合,但該成分在距今8000年至6000年的人群急劇下降,且歷史時(shí)期人群已消失,而在青藏高原人群中得以保留,成為其遺傳結(jié)構(gòu)的重要組成部分。這為高原人群的來(lái)源研究提供了關(guān)鍵線索,并為東亞人群的遷徙和演化過(guò)程提供了新證據(jù)。
南亞語(yǔ)系族群主要分布于印度東北部、中國(guó)南部和東南亞,其起源及擴(kuò)散模式存在爭(zhēng)議,尚不清楚他們的起源地、擴(kuò)散時(shí)間、擴(kuò)散路徑等問(wèn)題。目前,主流假設(shè)主要基于語(yǔ)言學(xué)推測(cè),缺乏直接的遺傳學(xué)證據(jù)。
該團(tuán)隊(duì)首次通過(guò)基因組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),云南中部距今5500年至1400年的人群攜帶一種迄今未被識(shí)別的獨(dú)特東亞祖源,且不同于東亞北方或南方人群。團(tuán)隊(duì)將其命名為云南中部祖先人群,并發(fā)現(xiàn)這一祖源與當(dāng)今南亞語(yǔ)系人群密切相關(guān),表明云南可能是南亞語(yǔ)系族群的早期核心區(qū)域之一。
該研究結(jié)合考古學(xué)、語(yǔ)言學(xué)和遺傳學(xué)證據(jù)推測(cè),南亞語(yǔ)系族群可能沿紅河流域向東南亞擴(kuò)張。云南中部祖先人群的遺傳成分出現(xiàn)在古代東南亞人群中,并在廣西部分歷史時(shí)期人群中有所體現(xiàn),有可能形成南亞語(yǔ)系人群從云南中部地區(qū)沿中國(guó)紅河流域向東南亞擴(kuò)張的遷徙模式,而非之前提出的印度或東南亞起源。這刷新了南亞語(yǔ)系起源的假設(shè),提出了云南中部的重要性,促使學(xué)界重新審視南亞語(yǔ)系人群的形成與傳播模式。
進(jìn)一步,該研究發(fā)現(xiàn),早在青銅時(shí)代,云南已成為不同族群交流與融合的中心,展現(xiàn)出高度復(fù)雜的人群結(jié)構(gòu)。云南西部人群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。相關(guān)古代個(gè)體分別來(lái)自磨盤(pán)山遺址、白羊村遺址、高寨遺址、堆子遺址、紅土坡遺址、大墩子遺址、江西墳遺址、江邊遺址、臘甸遺址、吉岔遺址。云南中部以云南中部祖先人群為主,成為南亞語(yǔ)系族群的重要基因來(lái)源。相關(guān)遺址包括興義遺址、古城村遺址、海寶山遺址、金砂山遺址、金蓮山遺址、學(xué)山遺址。云南東部人群兼具東亞南方和云南中部祖先成分的混合特征,主要來(lái)自距今3444年至3180年的大陰洞遺址。
興義遺址的研究揭示了人群生業(yè)模式的演變。科研人員結(jié)合同位素研究發(fā)現(xiàn),興義人群在4900年前開(kāi)始從狩獵采集向農(nóng)業(yè)過(guò)渡,經(jīng)歷狩獵采集-采集與農(nóng)業(yè)混合-更集約化農(nóng)業(yè)的過(guò)程。其中,距今7100年至5500年觀察到的遺傳變化是狩獵采集者內(nèi)部的轉(zhuǎn)變。盡管食物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,但興義人群在5500年至3300年前的遺傳結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,說(shuō)明生業(yè)模式的變遷并未伴隨外來(lái)人群的大規(guī)模遷徙,且向農(nóng)業(yè)實(shí)踐的轉(zhuǎn)變并未伴隨祖源成分的變化。
同時(shí),團(tuán)隊(duì)分析云南金蓮山遺址和高寨遺址發(fā)現(xiàn),墓葬中的個(gè)體可能跨越三到十代以上的家族譜系,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(huì)組織、家庭結(jié)構(gòu)和文化傳統(tǒng)提供了遺傳學(xué)證據(jù),有助于探討東亞地區(qū)早期社會(huì)形態(tài)演變。
上述研究對(duì)理解青藏高原適應(yīng)性演化、南亞語(yǔ)系族群的起源以及云南作為人群交流樞紐的作用具有重要意義。
5月30日,相關(guān)研究成果Prehistoric genomes from Yunnan reveal ancestry related to Tibetans and Austroasiatic speakers作為亮點(diǎn)文章,發(fā)表在《科學(xué)》(Science)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院相關(guān)項(xiàng)目的支持。
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