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老骨头揭示美洲人血缘关系,基因测序揭示英国

发布时间:2019-08-31 05:46编辑:科学浏览(122)

    基因测序揭示英国人祖先

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    中国科学家最新的一项科研成果再次表明,中国人极有可能起源于非洲。复旦大学遗传学研究所人类群体遗传学实验室的科研人员,通过对涵盖中国各省市、自治区的近一万个男性的 Y染色体进行检测,结果在所有的样本Y染色体上都发现了一个突变位点M168G-----而这个突变位点大约在不早于7. 9万年前产生于非洲,是一部分非洲人特有的遗传标记。“我们采取了排除法的研究方式,希望能在大范围的中国人群样本中寻找到没有M168G遗传标记的人,但迄今为止我们没有发现一例。”这项研究的负责人、复旦大学 和国家人类基因组南方中心金力教授说:“我们认为这是目前支持‘中国人非洲起源说’最强有力的证据。”目前学术界关于中国人的起源主要有“非洲起源说” 和“独立起源说”两种观点,“非洲起源说”认为,世界各地的现代人(包括中国人)大约在10-20万年前起源于非洲,然后走出非洲迁往世界各地,成为现代人的祖先,而原来居住在世界各地的直立人则对当地的现代人起源没有任何贡献。“独立起源说”则认为中国的现代人是由居住在中国的直立人进化而来的,四、五十万年前的北京人是中国人的祖先。1987年,美国科学家通过对线粒体DNA研究提出了人类起源于非洲并向其它地方迁移的学说。1998年,中国北京、上海、湖南、云南等地的14位权威的遗传学家,利用微卫星探针系统研究了遍及中国的28个群体,以及五大洲民族群体间的遗传关系,发现亚洲人基因遗传物质的组成成分与非洲人相似,首次为中国人起源于非洲的学说提供了重要的遗传学证据。此后,中国科学家和美国、英国、澳大利亚等国的多位科学家合作,通过对遍及东亚、东南亚、大洋洲等地的 88个人群样本的Y染色体进行对比分析,再次证明了亚洲人类起源于非洲,并具体指出了亚洲东南部是人类走出非洲后大迁移的主要“驿站”,一部分非洲人从亚洲东南部往北迁移到达中国,越过长江进入华北和东北亚,成为现代中国人的祖先。人体共有23对染色体。其中,Y染色体是由父系遗传的一种性染色体,由于在人类遗传过程中不会出现重组,因此能稳定而丰富地记录人类遗传信息,通过对Y染色体的研究,能较为直接地揭示人类起源和演化的过程。“我们目前只研究了中国人群的Y染色体上的遗传标记,并不能完全排除中国人独立起源的可能性。”金力教授客观地分析说:“随着人类基因研究工作的进展和新的遗传标记不断发现,我们将继续对人体22对常染色体和女性的 X性染色、以及线粒体DNA进行研究,以最终揭示中国人的起源之谜。”

    本报讯 《自然》报道称,史上最精确的国家层面的基因图谱揭示了生活在不列颠群岛的人类迁徙史及其祖先来源。科学家分析了今天英国人的数千个基因样本,发现居住在这里的许多现代人仍旧生活在他们遥远的祖先所居住过的地方,这些区域曾由古代部落王国划分并统治。

    科学家分析了冰岛第一批定居者的骨骼化石,例如在该岛北部海岸附近的一个坟墓里发现的这具遗骸。图片来源:IvarBrynjolfsson/冰岛国家博物馆

    古老水手揭示西北太平洋地区部落间的血缘关系。图片来源:KennethGarrett

    研究发现,今天的威尔士人拥有着与最早居住在不列颠群岛上的人类——他们大约在1万年前抵达这些岛屿——最多的基因共同点。而入侵者如维京人和罗马人留下的基因遗传比预料的要少,尽管如此,居住在不列颠群岛北部偏远的奥克尼群岛的现代人却拥有25%的遗传自维京人的基因。

    一项最新研究表明,如果现代冰岛人与他们的“开国元勋”面对面的话,彼此将很难看到这个家族的相似性。这是因为今天的冰岛人比他们遥远的祖先拥有了更多的斯堪的纳维亚人基因,这意味着冰岛人在过去的1000年里经历了一个非常迅速的基因转变。

    西北太平洋地区的美洲原住民经常宣称在这一地区根基深厚。现在,一位古老水手可能支持了这个观点。科学家测序了一个具有10300年历史的古人类遗骸的DNA,该遗骸发现自美国阿拉斯加州的“膝盖洞穴”,与发现在加拿大不列颠哥伦比亚的3个古老骨架有密切联系,而后者依次与钦西安人、特林吉特人、尼斯加人,以及目前生活在该地区的海达族人有密切关系。

    《中国科学报》 (2015-03-25 第2版 国际)

    并未参与该项研究的美国加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学人口遗传学家JonathanPritchard指出,之前的研究已经暗示了大量基于现代基因型的推论。但是新的发现提供了关于铸就新人类的罕见而直接的一瞥。Pritchard说:“我不认为这在任何人类群体中都曾有过体现。”

    而新发现揭示,这些部落有直接的血缘关系,而且,1万多年前,至少有两个不同部落生活在北美洲。该研究始于21年前,考古学家与生活在阿拉斯加州威尔士王子岛的特林吉特部落进行了异乎寻常的友好合作。研究人员从这个被称为ShukáKáa的10300年前的骨骼化石上收集了DNA,他们首先聚焦了遗传自母亲的线粒体DNA。

    中世纪的历史表明,冰岛最初是在公元870年到公元930年之间,由航海的维京人和他们奴役的人群定居,而后者拥有来自现在挪威和不列颠群岛的混合基因。在接下来的1000年里,冰岛的人口仍然相对较少和孤立——徘徊在1万到5万之间。

    研究人员未发现化石的mtDNA与部落成员相匹配,但他们发现了其航海生活方式,因为水手牙齿中的同位素显示他吃海洋食物。最后,该项目有个善意的结尾:2008年科学家和美洲土著为这位水手举行了葬礼。

    如今,无可挑剔的宗谱记录和广泛的基因取样使得冰岛人——现在约为33万——成为遗传学家希望将基因变异和性状之间的点联系起来的理想人口模型。

    随着古DNA测序技术不断发展,该团队决定从该特林吉特部落、阿拉斯加州的海达族部落,以及不列颠哥伦比亚更南端的部落入手,申请提取ShukáKáa和另外3个古老化石的核DNA。之后,研究人员被允许从ShukáKáa臼齿最后的剩余组织、不列颠哥伦比亚露西岛(距离膝盖洞穴300公里)一个具有6075年历史的骨架、鲁伯特王子城港2500年前的骨骼以及该地区的另一个1750年前的化石中进行取样。

    在之前研究的基础上,一个由雷克雅未克市冰岛大学遗传学家S.SunnaEbenesersdottir领导的研究小组和同样位于该市的生物制药公司deCODEGenetics一道,分析了27个古代冰岛人的全基因组,这些人的骨骼残骸是在遍布冰岛的墓地中发现的。通过考古学和放射性碳年代测定可以清楚地看出,这些古代冰岛人遗骸大约有1000年的历史,属于早期的定居者。

    尽管ShukáKáa的DNA受损太过严重,科学家难以测序其全部基因,但由美国伊利诺伊大学香槟分校分子人类学家RipanMalhi领衔的研究团队测序了其基因标记物,其结果反映了该水手约6%的基因。他们还测序了其他3个古老人类化石1/3至2/3的基因。

    基因测序显示,这些古代定居者是从挪威人(来自今天的挪威和瑞典)和盖尔人(来自今天的爱尔兰和苏格兰)的祖先中分离而来的。但是,当研究人员将这些古老的基因组与来自冰岛和其他欧洲国家的数千名现代人的基因组进行比较后,他们发现,平均而言,当代冰岛人的基因约有70%来自于挪威人的祖先。

    之后,研究人员比较了这些标记物,以检验这些古老人类彼此间以及与目前全世界现有156个土著部落的关系。结果发现,来自露西岛和鲁伯特王子城港的3个化石遗骸的基因组序列与钦西安人和其他西北太平洋地区的部落关系密切。

    研究人员日前在《科学》杂志上报告说,这表明,在冰岛开始有人定居到今天的大约1100年里,这里的人口经历了惊人的快速基因转变。

    另一方面ShukáKáa似乎与生活在拉丁美洲的苏鲁和Karitiana等部落,以及巴西亚马逊雨林的图库纳人关系更为密切。但这一痕迹在统计学上并不强大,可能只是一个简单的信号,揭示这些部落拥有来自相同祖先的DNA。这些祖先在进入美洲前,曾生活在亚洲或白令陆桥地区。

    在研究人员用一个计算机模型模拟基因在人群中随着时间的推移而传播后,他们为这种基因的快速变化找到了一个相当平淡的解释——基因频率的随机波动被称为遗传漂变,它在孤立的动物种群中经常出现,但很少在人类身上进行过如此详细的追踪。

    但这位水手母系遗传的mtDNA和核DNA都证明他与该研究设计的其他“年轻”古人有亲属关系。将所有古老化石的关联点连接起来后,Malhi团队猜测,ShukáKáa是包括钦西安人及有关联的西北太平洋地区部落在内的所有部落的祖先。相关论文近日发表于美国《国家科学院院刊》。

    研究人员强调,相对近代的斯堪的纳维亚移民,尤其是来自丹麦的移民,也可能改变了冰岛人的基因库。作者补充说,另一种可能性是拥有更多挪威血统的古代冰岛人在生育成功率上比那些有盖尔血统的冰岛人略占优势,后者中的许多人在来到这个岛屿上时曾被奴役。

    在另一个有趣的节点上,研究人员发现,这些骨骼化石与其他两个著名的古印第安人(美国华盛顿州8545岁的肯纳威克人和蒙大拿州12600岁的Anzick儿童)没有密切关联。Malhi表示,这表明1万年前,至少有两组移居者穿越白令海峡来到北美。

    研究人员警告说,他们有关冰岛奠基者的样本规模太小,不足以代表那些曾被奴役的人群,因为他们不太可能被埋在有标记的坟墓里。科学家说,需要一个更广泛的古代冰岛人样本来确定到底是哪些因素更强烈地影响了岛上的基因库。

    其他研究人员也认为这3个更近代化石与西北太平洋部落间的关联“非常清晰”。未参与该研究的美国哈佛大学考古学家PontusSkoglund指出,那些部落与ShukáKáa间关系的证据十分薄弱,但仍存在可能性。而且,他补充道,ShukáKáa生活于现在西北太平洋部落的血统形成前。

    冰岛是北大西洋中的一个岛国。位于大西洋和北冰洋的交汇处,国土面积为10.3万平方千米,是欧洲人口密度最小的国家。冰岛地处大西洋中脊上,是一个多火山、地质活动频繁的国家。内陆主要是平原地貌,境内多分布沙质地、冷却的熔岩平原和冰川。冰岛虽然位于北极圈边缘,但受北大西洋暖流影响气候适宜。

    阿拉斯加州朱诺市Sealaska遗产研究所主席、特林吉特部落成员RositaWorl表示,无论这位古老水手是否为这些现代部落的直系祖先,但从这些更近时期的骨骼化石上发现的关联符合特林吉特人和钦西安人口头相传的传统,这表明钦西安人在扩展到北部和南部地区前,曾沿着不列颠哥伦比亚纳斯河向西迁移。

    而带领研究组发现ShukáKáa的南佛罗里达大学考古学家Timothy Heaton也补充道,这种基因关联符合特林吉特部落在ShukáKáa墓碑上的雕刻:“我们自远古以来就生活在阿拉斯加东南部。ShukáKáa就是我们自古便占据这片土地的证据。”

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