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【光明日报】为中华文明探源再添新证

——我国科学家确认南岛语系人群起源于中国南方

2020-05-21 光明日报 张亚雄
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  我们是谁?我们从何而来?这一带有哲学意味的话题或许有了新答案。

  近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所科研团队对外发布了一项关于华夏族群探源的重要科研进展:经过八年艰辛探索,利用古DNA技术解析古代人类样本的基因组,科研团队逐步揭开东亚尤其是中国史前人群南北格局、迁徙扩散及遗传混合的历史面纱。相关成果已于5月15日在线发表在国际学术期刊《科学》。

  “这项成果对于探索中国史前人群的迁徙历史、遗传格局及内部融合过程,对于明确现今主要生活在中国台湾及太平洋岛屿等地的南岛语系人群的祖先来源,具有重大的科学价值和社会意义。”中国科学院院长白春礼说。

  古DNA技术揭秘中国南方大陆史前人群遗传信息

  近年来,与东亚毗邻的东南亚、西伯利亚等地的古代人类遗传演化研究已取得很多成果,但学界对东亚尤其是中国南北方史前人类基因组的相关信息所知甚少。

  “其实早在2014年,我们的科研团队便已成功获得北方山东和南方岛屿亮岛的几个关键样本的基因组数据,并在东亚南北方古人群的遗传特点方面也取得了非常有价值的研究进展。”论文通讯作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员付巧妹说,但“亮岛作为岛屿的特殊地理位置”这一细节却始终让她和团队存疑:“亮岛个体能否代表典型南方人群?他们与南方大陆人群是否存在巨大差异?”

  带着这个问题,付巧妹带领团队开始了长达六年的南方大陆样品“攻坚战”。

  “我国南方大陆炎热潮湿的气候对化石的保存非常不利。南方的样本材料不仅稀少,微生物DNA污染也比较严重,其中的人类DNA被高度甚至完全降解。”付巧妹说,原本要从年代久远的人类骨骼遗骸中提取到内源DNA已是不易,而南方样本更是让相关实验和研究难上加难。

  为此,付巧妹团队与我国南方多家博物馆、北京大学等高校及考古机构共同合作,经过不断努力和不懈探索,在古DNA技术方面取得突破,能够从大量土壤微生物DNA里“钓取”极其微量的人类内源DNA,可成功捕获仅占0.03%的人类核DNA。在对不同时期、不同区域的东亚古代人类样本进行系列采样后,付巧妹团队最终成功捕获测序中国北方山东、内蒙古及南方福建等地11个遗址25个距今9500年至4200年前个体和1个300年前个体的基因组。

  “这是首次针对中国南北方人群开展的时间跨度最大的系统性古基因组研究。”付巧妹说,“这些基因组信息将为大时空框架下研究东亚古人群,尤其是现代人的迁徙与演化历史提供重要的遗传学证据。”

  至少在8300年前,中国南北方人群已开始互动融合

  科研团队发现,至少从9500年前起,沿黄河流域直到西伯利亚东部草原的人群都携有一种以新石器时代山东个体为代表的古北方人群成分;同时,至少从8400年前起,中国大陆沿海及台湾海峡岛屿人群就携有一种以新石器时代福建及其毗邻岛屿个体为代表的古南方人群成分,且这两种成分截然不同。

  “然而随着时间的推移,东亚大陆南北方人群之间的这种差异性和分化程度逐渐缩小。”付巧妹认为,这种变化暗示着自新石器时代以来南北方之间频繁的人群迁移与混合。在她看来,至少在8300年前,南北方人群融合与文化交流的进程就已开始,且融合趋势在4800年前进一步强化,直到今天仍在延续。

  研究数据进一步显示,到了新石器时代晚期,人群的迁移和融合继续对东亚人群产生影响。距今4800年至4200年前,南方以锁港、溪头村、昙石山等13个遗址个体为代表的新石器时代晚期人群已与东亚北方沿海人群存在基因上的联系,并且这种联系是双向的,证明南方人群遗传成分也在向北影响。

  科研团队认为,现今的东亚人群,不管是来自北方还是南方,都同时混合有古北方人群成分(以黄河沿岸的山东人群为代表)和古南方人群成分(以福建与台湾海峡岛屿人群为代表),但古北方人群成分影响更为广泛,而与福建奇和洞人相关的古南方人群成分在中国南方大陆大量下降。这一结果表明,人群的迁移,包括新石器时代南北方人群之间的互动融合,以及新石器时代以后黄河以北人群向南的大量迁移,基本构成了现今东亚南北方人群的基因组成。

  研究成果为中华文明探源提供了重要证据

  付巧妹介绍,在中国,南北方人群虽早在9500年前就已分化,但南、北方同期人群的演化基本是连续的,没有受到明显的外来人群的影响,迁徙互动主要发生在东亚区域内各人群间。

  通过分析基因组数据,科研团队发现,中国南北方现今大部分省市的汉族人群所携有东亚古北方人群成分,与古南方人群成分的混合比例基本相似。此外,中国古南方人群成分在现今南岛语系人群中占主导地位,这也证明了南岛语系人群起源于中国南方。

  “这些研究结果都为华夏民族的形成演化研究及中华文明的探根溯源提供了重要线索和佐证。”付巧妹说。

  据她介绍,古南方人群成分虽然在现今东亚大陆人群中所占比例较小,却对其他地区的人群具有广泛的影响。现代遗传学和新石器时代中期以来的考古学材料虽已暗示了南岛语系人群与东亚南方大陆人群之间的联系,但对其起源地却一直没有定论,而科研团队则提供了较为确凿的遗传学证据。

  科研团队认为,现今广泛分布于台湾海峡、东南亚和太平洋西南部岛屿的南岛语系人群,与新石器时代的中国南方沿海人群有着非常密切的遗传联系。这表明最早的南岛语系人群起源于中国南方的福建及其毗邻地区,且首次明确将时间追溯到8400年前。这也是我国科学家首次通过古基因组数据明确中国8000多年前的古南方人群是南岛语系人群的祖先来源。

  这一发现也得到了审稿专家的高度评价:“研究提供了非常珍贵的基因组数据,其代表的时间和区域是前所未有而又必不可少的。”

  值得一提的是,研究显示,相较于现今生活在东亚北方和西部的人群(如达斡尔族人群)而言,福建8400年前的奇和洞人与东亚现今中部和南方人群(如汉族和傣族人群)之间存在更多的遗传联系,且与台湾岛的阿美族和泰雅族人群具有最强的遗传联系,反映出现今族群之间的联系性。

  付巧妹表示,中国南北方人群的古基因组研究,揭开了人类演化史的冰山一角,呈现了史前人群遗传与演变的历史,有望补充东方尤其是中国地区史前人类遗传、演化、适应等方面的重要信息。同时,也提出了更多、更深层的追问。“我们期待着为新一轮中国史前人群研究带来新的解答。”付巧妹说。

  (原载于《光明日报》 2020-05-21 14版)

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