古DNA“開口”講述5100年來青藏高原人群的“混血史”
【新知】
◎本報記者 陸成寬
在曆史的長河裏,青藏高原人群有著怎樣的“混血史”?他們(men) 能適應高原低氧環境有什麽(me) 秘訣?借助古DNA研究,答案逐漸浮出水麵。
3月18日,《科學進展》在線發表了我國科研人員關(guan) 於(yu) 青藏高原人群古基因組研究的重要成果論文。他們(men) 從(cong) 青藏高原不同區域的30多個(ge) 遺址中,成功獲取97例青藏高原古代人類個(ge) 體(ti) 的核基因組,讓古DNA“開口”講述了5100年來青藏高原人群的遺傳(chuan) 演化與(yu) 交流互動的曆史。
“這是青藏高原迄今采樣規模最大、地理覆蓋最廣的古DNA研究。研究表明,青藏高原古人群特殊的遺傳(chuan) 成分,早在5100年前已經形成;在青藏高原人群整體(ti) 遺傳(chuan) 成分穩定的同時,青藏高原古人群內(nei) 部之間及與(yu) 高原以外其他地區古人群之間,數千年來都存在著密切的交流與(yu) 互動。”論文通訊作者、中科院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所研究員付巧妹表示。
青藏高原古人群共享相似的遺傳(chuan) 成分
被稱為(wei) “世界屋脊”的青藏高原,平均海拔超過4000米。在學術界,現代人何時涉足青藏高原並永久定居,是最引人關(guan) 注的問題之一。
此前基於(yu) 尼泊爾木斯塘地區的古DNA研究證明,距今3400年的尼泊爾古人群與(yu) 青藏高原各地區人群共享相似的遺傳(chuan) 成分,但青藏高原地區距今3400年以前古人群的遺傳(chuan) 成分尚不清楚。
付巧妹團隊研究顯示,現代西藏人群特有的遺傳(chuan) 成分,至少在距今5100年以前已存在於(yu) 整個(ge) 青藏高原各區域的古人群之中,且具有很好的遺傳(chuan) 連續性。其中,距今5100年、來自青藏高原東(dong) 北部共和盆地的宗日遺址的樣本,是迄今所發表的攜有青藏高原特有遺傳(chuan) 成分的最古老的個(ge) 體(ti) 。
研究進一步表明,青藏高原人群特有的遺傳(chuan) 成分由兩(liang) 股不同的遺傳(chuan) 成分以約4∶1的比例混合形成,其中約80%的遺傳(chuan) 成分與(yu) 東(dong) 亞(ya) 北方9500—4000年前的人群相關(guan) ,約20%的遺傳(chuan) 成分來源於(yu) 一個(ge) 未知的古代人群。“這一結果提示,青藏高原人群的主要成分很可能與(yu) 新石器時代東(dong) 亞(ya) 北方人群的擴張,及由此驅動的人群遷徙和混合相關(guan) 。”付巧妹解釋。
盡管青藏高原古人群共享相似的遺傳(chuan) 成分,但自距今2500年開始,青藏高原古人群在不同地區已經出現了較為(wei) 明顯的群體(ti) 結構,可分為(wei) 3個(ge) 主要人群:以共和盆地和玉樹高原為(wei) 中心的“東(dong) 北部”高原人群,以那曲和昌都為(wei) 中心的“東(dong) 南部”高原人群,以日喀則、山南及拉薩地區為(wei) 中心的“西南部”高原人群。
事實上,青藏高原東(dong) 北部地區素來被認為(wei) 是新石器時代不同人群互動的熱點地區。考古證據顯示,該地區的狩獵采集人群可能與(yu) 低地的粟作農(nong) 業(ye) 人群之間存在互動。
付巧妹團隊研究結果顯示,青藏高原東(dong) 北部共和盆地的宗日遺址的人群(約5100年前—3700年前),至少在4700年前受到了來自黃河流域的東(dong) 亞(ya) 古北方人群的遺傳(chuan) 影響,而這一影響在鄰近的玉樹州距今2800年的普卡貢瑪遺址人群中並未發現。
與(yu) 高原外部其他地區古人群有互動
公元7世紀的吐蕃王朝時期,應該是青藏高原人口擴張最重要的時期。付巧妹團隊研究顯示,早在公元4世紀左右,攜有高原南部遺傳(chuan) 成分的人群就已經取代那曲的本地人;而在公元6至9世紀,那曲的人群則保留了同時期山南人群的遺傳(chuan) 成分。
“這一模式說明,高原南部人群對藏北高原人群的基因滲透早在吐蕃崛起之前,而吐蕃王朝的擴張,也在那曲留下了明顯的遺傳(chuan) 影響。”付巧妹說。
研究還發現,在青藏高原南部地區有不一樣的人群擴張曆史。在公元前5世紀至公元9世紀,此區域人群與(yu) 中部人群存在密切的互動,但到公元9世紀前後也發生了局部人群遺傳(chuan) 成分的轉變,該時期高原南部人群受到了高原其他地區人群的影響,出現遺傳(chuan) 成分的波動,而這正是吐蕃王朝衰落崩潰的階段。
同時,研究表明,近5000年以來,雖然高原地區古人群整體(ti) 遺傳(chuan) 成分比較連續,但仍然有部分高原古人群與(yu) 高原以外地區的古人群有著密切的聯係。比如,高原南部日喀則公元5世紀的個(ge) 體(ti) 和公元12世紀的個(ge) 體(ti) ,顯示出與(yu) 中亞(ya) 地區古人群互動的信號。
此外,相關(guan) 研究顯示,現代西藏人群攜帶的可能來自丹尼索瓦人的EPAS1基因單倍型,是其適應低氧環境的關(guan) 鍵基因。然而,這一基因的自然選擇過程,及其基因頻率隨時間的變化一直以來尚不明晰。
付巧妹團隊針對該基因的遺傳(chuan) 曆史進行追溯性研究發現,其最早以純合子的形式出現在青藏高原東(dong) 北部距今5100年的宗日遺址人群之中。
研究還顯示,在過去3000年中,尤其是近700年來,EPAS1基因在青藏高原人群中的基因頻率迅速升高,但這一上升與(yu) 人群遷移無關(guan) 。這說明,EPAS1基因頻率的上升是由於(yu) 受到強烈的正向選擇,以幫助青藏高原人群適應高原環境。
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