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古代基因组学正在重塑美洲“第一批居民”的故事

2020-02-10 16:03:46来源:

古老的基因组学终于开始讲述美洲的历史,而且看起来很混乱。

对北美和南美数十个古代居民的基因组进行分析,这些居民早在11,000年之前就研究了该区域迄今为止最大的古代DNA宝库之一,这是迄今为止研究的该地区最大的古代DNA宝库之一。研究结果于11月8日发表在Cell1和Science2中。

研究表明,北美地区在数百年内分布广泛,南美在一到两千年内由相关群体居住。后来在各大洲之间以及各大洲之间的迁徙使生活在加利福尼亚和安第斯山脉之间的人们遥远。

得克萨斯州达拉斯市南部卫理公会大学的考古学家戴维·梅尔泽(David Meltzer)说:“这些早期的人口确实在整个非洲大陆爆炸。”

研究还表明,美洲的“史前最大土地定居地”史前时期与世界其他地区一样令人费解。

阿拉斯加费尔班克斯大学的考古学家本·波特说:“人们认为这一系列论文将是对这些多重人口事件真正复杂性的第一印象。”“太棒了。”?/ p>

考古猜测

几十年来,使用考古发现的数据和现代人类的DNA绘制了许多人的笔触。

科学家们发现,各团体越过了从西伯利亚到现在的阿拉斯加的白令陆桥,然后在最后一个冰河时代结束时稳步向南移动。大约在13,000年前,人类从带有克洛维斯(Clovis)文化的人工制品(包括复杂的射弹点)开始在北美内部居住。几十年来,研究人员一直认为与这种文化有关的人是非洲大陆的第一居民。

但是发现“克洛维斯”定居点(包括在智利南端有近15,000年历史的遗址),表明移民到美洲的浪潮更早了,大概也是在白令陆桥上。

该地区最早的古代DNA研究(于2014年发表)开始为这张照片添加细节。大约12700年前,一个男婴的基因组与克洛维斯文物3一起埋在蒙大拿州,而其他古代个体的基因组4则暗示着两个美洲原住民群体。

蒙大拿州的婴儿,被称为安齐克男孩,属于一个被称为“南美原住民”的人口,这些人与当今来自南美的土著居民关系最为密切。他们与北美洲原住民分开,他们在遗传上更接近北美东部许多现代群体,大约在14600到7500年前。这两个群体的共同祖先大约在25,000年前与东亚人分离,今年科学家通过对阿拉斯加5的11,500年历史人类遗骸的基因组进行测序而建立。

但是,这个时间轴是基于美洲的少量古代基因组,科学家们希望进一步的数据能够描绘出非洲大陆更早的历史的更加详细和复杂的图景,并揭示该地区后来的迁徙情况。

相同的基因,相距甚远

两项最新研究包括来自64位古代美国人的基因组数据,其中包括十几个年龄超过9000年的标本。

他们还首次详细介绍了中美洲和南美洲的古代居民及其迁入该地区的早期活动。

为了绘制这些迁移图,梅尔泽和他的同事,哥本哈根大学和英国剑桥大学的古生物学家埃斯克·威勒斯列夫比较了来自12700岁的安齐克男孩的遗传数据与来自10700岁的遗骸的基因组序列来自巴西东南部的一个内华达州洞穴和10400年历史的遗迹。

威勒斯列夫说,尽管它们之间的距离很远,但它们的基因组却非常相似,这表明阿拉斯加的种群正在迅速扩大。他说:“一旦它们到达大陆冰盖的南部,它们就会爆炸并占据土地。”

由马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的人口遗传学家戴维·里奇(David Reich)领导的一个独立小组还通过分析中美洲和南美洲的49个古代基因组,找到了迅速向南美扩张的证据1。其中包括来自伯利兹的9300岁个体,来自巴西东南部的9600岁个体和来自智利的10900岁遗体。

两个团队都记录了后来人类向南美的多次迁移。例如,赖希(Reich)小组发现,最早的与安齐克(Anzick)男孩有密切关系的居民的遗传信号在很大程度上从后来的南美人那里消失了,这表明当时不同的群体已经从北方迁入。

赖希和他的同事们还发现,安第斯山脉中部的一名4200岁的人类与加利福尼亚海岸附近海峡群岛的古代居民之间存在着令人困惑的联系。该团队不认为人类直接在这两个区域之间迁移,而是认为它们是由曾经更为广泛的人口迁移所联系在一起的。

缝隙下

波特说,这两篇论文的主要结论在很大程度上是一致的,描绘出细微的画面,随着更多的数据将变得更加清晰。他说:“复杂和现实是我要使用的两个形容词。”

赖希说,即使有来自美洲的数十个新发现的古代基因组,研究人员仍可能会错过该地区人口历史的重要方面。他说:“这里有许多未填充的点。”“当这些研究从头开始时,它们会使事情变得复杂而不是减少。”?/ p>

例如,研究人员推论出的最早的迁徙似乎涉及与克洛维斯文化有关的人,但梅尔策尔想知道与克洛维斯前遗址有关的人到底是怎么回事。“如果您在太空中移动得那么快,那么可能没有其他人在路上。”?/ p>

另一个挥之不去的谜团是在2015年由Reich6和Willerslev7团队独立进行的一个发现中,关于亚马逊的一些现代居民似乎与包括巴布亚新几内亚人和澳大利亚原住民在内的澳大拉西亚人群体有着共同的遗传血统。赖希(Reich)认为,这种共通性表明,迄今为止从未有过的向美洲的迁移从亚马逊地区最偏远的群体中消失了。

但是Reich现在质疑这一假设,因为他的团队在所分析的任何古代南美和中美洲基因组中都没有发现澳大利亚血统的重要证据。

然而,Willerslev确实将巴西东南部10400岁个体的基因组与澳大利亚血统联系起来。这一发现使他想知道,是否有甚至早于克洛维斯前遗址后的移民都没有移民到美洲。他说:“泪以为我们有重大惊喜。”

堪萨斯大学劳伦斯分校的人类遗传学家詹妮弗·拉夫(Jennifer Raff)说,美洲的新景象不是对早期模型的修正,而是更多的阐述。并不是我们所知道的一切都被推翻了。她说,我们只是在填写细节。“现在”移动到更详细,更准确和更丰富的历史。那个领域一直在往前走,现在很高兴在那里。?/ p>

自然563,303-304(2018)