古DNA“開(kāi)口”講述5100年來(lái)青藏高原人群"混血史"
2023年04月04日 09:17 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)

  【新知】

  ◎本報(bào)記者 陸成寬

  在歷史的長(zhǎng)河里,青藏高原人群有著怎樣的“混血史”?他們能適應(yīng)高原低氧環(huán)境有什么秘訣?借助古DNA研究,答案逐漸浮出水面。

  3月18日,《科學(xué)進(jìn)展》在線發(fā)表了我國(guó)科研人員關(guān)于青藏高原人群古基因組研究的重要成果論文。他們從青藏高原不同區(qū)域的30多個(gè)遺址中,成功獲取97例青藏高原古代人類(lèi)個(gè)體的核基因組,讓古DNA“開(kāi)口”講述了5100年來(lái)青藏高原人群的遺傳演化與交流互動(dòng)的歷史。

  “這是青藏高原迄今采樣規(guī)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成分,早在5100年前已經(jīng)形成;在青藏高原人群整體遺傳成分穩(wěn)定的同時(shí),青藏高原古人群內(nèi)部之間及與高原以外其他地區(qū)古人群之間,數(shù)千年來(lái)都存在著密切的交流與互動(dòng)!闭撐耐ㄓ嵶髡、中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)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成分

  被稱(chēng)為“世界屋脊”的青藏高原,平均海拔超過(guò)4000米。在學(xué)術(shù)界,現(xiàn)代人何時(shí)涉足青藏高原并永久定居,是最引人關(guān)注的問(wèn)題之一。

  此前基于尼泊爾木斯塘地區(qū)的古DNA研究證明,距今3400年的尼泊爾古人群與青藏高原各地區(qū)人群共享相似的遺傳成分,但青藏高原地區(qū)距今3400年以前古人群的遺傳成分尚不清楚。

  付巧妹團(tuán)隊(duì)研究顯示,現(xiàn)代西藏人群特有的遺傳成分,至少在距今5100年以前已存在于整個(gè)青藏高原各區(qū)域的古人群之中,且具有很好的遺傳連續(xù)性。其中,距今5100年、來(lái)自青藏高原東北部共和盆地的宗日遺址的樣本,是迄今所發(fā)表的攜有青藏高原特有遺傳成分的最古老的個(gè)體。

  研究進(jìn)一步表明,青藏高原人群特有的遺傳成分由兩股不同的遺傳成分以約4∶1的比例混合形成,其中約80%的遺傳成分與東亞北方9500—4000年前的人群相關(guān),約20%的遺傳成分來(lái)源于一個(gè)未知的古代人群!斑@一結(jié)果提示,青藏高原人群的主要成分很可能與新石器時(shí)代東亞北方人群的擴(kuò)張,及由此驅(qū)動(dòng)的人群遷徙和混合相關(guān)。”付巧妹解釋。

  盡管青藏高原古人群共享相似的遺傳成分,但自距今2500年開(kāi)始,青藏高原古人群在不同地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了較為明顯的群體結(jié)構(gòu),可分為3個(gè)主要人群:以共和盆地和玉樹(shù)高原為中心的“東北部”高原人群,以那曲和昌都為中心的“東南部”高原人群,以日喀則、山南及拉薩地區(qū)為中心的“西南部”高原人群。

  事實(shí)上,青藏高原東北部地區(qū)素來(lái)被認(rèn)為是新石器時(shí)代不同人群互動(dòng)的熱點(diǎn)地區(qū)。考古證據(jù)顯示,該地區(qū)的狩獵采集人群可能與低地的粟作農(nóng)業(yè)人群之間存在互動(dòng)。

  付巧妹團(tuán)隊(duì)研究結(jié)果顯示,青藏高原東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(lái)自黃河流域的東亞古北方人群的遺傳影響,而這一影響在鄰近的玉樹(shù)州距今2800年的普卡貢瑪遺址人群中并未發(fā)現(xiàn)。

  與高原外部其他地區(qū)古人群有互動(dòng)

  公元7世紀(jì)的吐蕃王朝時(shí)期,應(yīng)該是青藏高原人口擴(kuò)張最重要的時(shí)期。付巧妹團(tuán)隊(duì)研究顯示,早在公元4世紀(jì)左右,攜有高原南部遺傳成分的人群就已經(jīng)取代那曲的本地人;而在公元6至9世紀(jì),那曲的人群則保留了同時(shí)期山南人群的遺傳成分。

  “這一模式說(shuō)明,高原南部人群對(duì)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(kuò)張,也在那曲留下了明顯的遺傳影響!备肚擅谜f(shuō)。

  研究還發(fā)現(xiàn),在青藏高原南部地區(qū)有不一樣的人群擴(kuò)張歷史。在公元前5世紀(jì)至公元9世紀(jì),此區(qū)域人群與中部人群存在密切的互動(dòng),但到公元9世紀(jì)前后也發(fā)生了局部人群遺傳成分的轉(zhuǎn)變,該時(shí)期高原南部人群受到了高原其他地區(qū)人群的影響,出現(xiàn)遺傳成分的波動(dòng),而這正是吐蕃王朝衰落崩潰的階段。

  同時(shí),研究表明,近5000年以來(lái),雖然高原地區(qū)古人群整體遺傳成分比較連續(xù),但仍然有部分高原古人群與高原以外地區(qū)的古人群有著密切的聯(lián)系。比如,高原南部日喀則公元5世紀(jì)的個(gè)體和公元12世紀(jì)的個(gè)體,顯示出與中亞地區(qū)古人群互動(dòng)的信號(hào)。

  此外,相關(guān)研究顯示,現(xiàn)代西藏人群攜帶的可能來(lái)自丹尼索瓦人的EPAS1基因單倍型,是其適應(yīng)低氧環(huán)境的關(guān)鍵基因。然而,這一基因的自然選擇過(guò)程,及其基因頻率隨時(shí)間的變化一直以來(lái)尚不明晰。

  付巧妹團(tuán)隊(duì)針對(duì)該基因的遺傳歷史進(jìn)行追溯性研究發(fā)現(xiàn),其最早以純合子的形式出現(xiàn)在青藏高原東北部距今5100年的宗日遺址人群之中。

  研究還顯示,在過(guò)去3000年中,尤其是近700年來(lái),EPAS1基因在青藏高原人群中的基因頻率迅速升高,但這一上升與人群遷移無(wú)關(guān)。這說(shuō)明,EPAS1基因頻率的上升是由于受到強(qiáng)烈的正向選擇,以幫助青藏高原人群適應(yīng)高原環(huán)境。

編輯:王曉東