“解鎖”冰河時代東亞人群的遺傳圖譜

考古證據(jù)顯示，冰河時期，尤其是末次盛冰期的氣候變化影響了人群的遷徙和種群的大小變化，但一直缺少相關(guān)的遺傳學(xué)證據(jù)和針對性研究。中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹團(tuán)隊與云南大學(xué)張虎才研究組合作，對東亞北部人群的古基因組開展了研究，系統(tǒng)繪制出四萬年來東亞北部人群的群體動態(tài)演化圖譜，為探究東亞北部人群的適應(yīng)性遺傳變異情況及相關(guān)基因的選擇機(jī)制提供了新的思路和證據(jù)。

這一成果于北京時間5月27日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上。

付巧妹介紹，研究團(tuán)隊開展了迄今為止東亞時間跨度最長的古基因組研究。“該研究通過古基因組實驗技術(shù)，獲取我國東北地區(qū)黑龍江省距今33000~3400年的25個早期人類樣本的古基因組數(shù)據(jù)，其中11例個體超過1萬年，涵蓋了整個末次盛冰期(距今約2.65萬年~1.9萬年)，填補(bǔ)了東亞北部人群遺傳歷史的相關(guān)時間斷層。”

研究團(tuán)隊還將這些研究結(jié)果與此前從田園洞人化石中獲取的基因組進(jìn)行比較，進(jìn)行演化遺傳學(xué)與群體遺傳學(xué)分析，得出了許多結(jié)論。付巧妹說：“田園洞人距今有四萬年，是中國以至東亞最古老現(xiàn)代人的基因組序列。”

據(jù)付巧妹介紹，距今約3.3萬年的AR33K個體與田園洞人的遺傳成分相似。這表明在末次盛冰期之前，田園洞人相關(guān)人群在東亞北部廣泛存在。但分析距今1.9萬年的AR19K個體的古基因組卻發(fā)現(xiàn)，這一時期的人類基因組已經(jīng)發(fā)生了變化，“這表明在末次盛冰期前后，也就是1.9萬年左右，東亞北部人群發(fā)生了特殊變化，之前廣泛存在的田園洞人相關(guān)人群可能消失，東亞古北方人群此時已在黑龍江出現(xiàn)。”付巧妹說：“這一結(jié)果將此前研究所發(fā)現(xiàn)的東亞南北方人群遺傳分化的時間(9500年前)往前推了近萬年。”

研究還對末次盛冰期后東亞北部人群的流動情況進(jìn)行了分析——通過獲取末次盛冰期之后黑龍江地區(qū)的16例個體基因組數(shù)據(jù)(距今約1.4~0.9萬年)，發(fā)現(xiàn)黑龍江流域人群的遺傳連續(xù)性可能早在1.4萬年前就已經(jīng)開始，這比此前假說所提出的時間向前推進(jìn)了6000年。該結(jié)論與黑龍江地區(qū)陶器和玉器最早出現(xiàn)在1.5萬年前的考古記錄相符。

毛曉偉介紹，研究也對東亞北部人群的適應(yīng)性遺傳變異情況展開了探索。“此前研究發(fā)現(xiàn)其EDAR基因的V370A突變與東亞典型體征如更粗的毛發(fā)、更多的汗腺和鏟形門齒有關(guān)。”毛曉偉說，“大規(guī)模的古東亞人群基因組研究能更直接、深入地揭示出該基因的出現(xiàn)時間和可能的選擇機(jī)制。我們發(fā)現(xiàn)，除田園洞人及末次盛盛冰期之前的AR33K個體以外，EDAR基因的V370A突變出現(xiàn)在包括AR19K在內(nèi)的所有已知的古東亞人群之中。這一結(jié)果表明，EDAR基因的V370A突變率在末次盛冰期快結(jié)束或之后不久的時間里可能升高，該結(jié)論也使得所估算EDAR突變基因出現(xiàn)時間的上限提早并更為精確。”

關(guān)鍵詞： 科學(xué)家 古基因 東亞時間 冰河時代