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作為東亞北方舊新石器時(shí)代過(guò)渡時(shí)期的代表性遺址，北京門頭溝東胡林遺址距今萬(wàn)年前后的古人群如何遺傳、遷徙與擴(kuò)散，一直以來(lái)備受學(xué)界關(guān)注。

成功獲取過(guò)渡人群古基因組數(shù)據(jù)

中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所付巧妹研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合東胡林考古隊(duì)與北京大學(xué)、首都師范大學(xué)合作者，最近對(duì)東胡林遺址出土的距今約1.1萬(wàn)年至9000年三例人骨遺存開(kāi)展古DNA研究。他們從全基因組、線粒體基因組、Y染色體等多個(gè)角度系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)了此前未知的、深度分化的東亞北方支系，并揭示了東亞北方舊新石器時(shí)代過(guò)渡時(shí)期的人群動(dòng)態(tài)變化、跨區(qū)域交流及遺傳多樣性。

本項(xiàng)研究的東亞北方舊新石器時(shí)代過(guò)渡時(shí)期人群遺傳歷史示意圖。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

這項(xiàng)通過(guò)古DNA揭示北京東胡林萬(wàn)年前后人群遺傳圖景的重要研究，既為理解東亞北方地區(qū)的舊新石器時(shí)代過(guò)渡階段提供關(guān)鍵遺傳學(xué)證據(jù)，也為探討該時(shí)期氣候變化、文化適應(yīng)與人群遺傳互動(dòng)的關(guān)系提供了新視角。相關(guān)成果論文近日在國(guó)際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)發(fā)表。

研究團(tuán)隊(duì)在不影響樣本外觀的前提下，在東胡林遺址三個(gè)目標(biāo)個(gè)體不同部位多次取樣，構(gòu)建超過(guò)30個(gè)DNA文庫(kù)，并采用雜交捕獲技術(shù)盡可能多地獲取內(nèi)源基因組數(shù)據(jù)。最終，成功獲取三例個(gè)體的線粒體全基因組數(shù)據(jù)與兩例個(gè)體的核基因組數(shù)據(jù)，也是首次獲得東亞北方地區(qū)萬(wàn)年前、具有明確向新石器時(shí)代過(guò)渡考古背景人群的古基因組數(shù)據(jù)。

發(fā)現(xiàn)深度分化的東亞北方新支系

東胡林遺址可分為上下連續(xù)但不同的兩層，此項(xiàng)研究成功獲取下層墓葬M1個(gè)體(距今約1.1萬(wàn)年)、上層墓葬M2個(gè)體(距今約9000年)的線粒體與核基因組數(shù)據(jù)，還獲取遺址中采集的東胡林M02個(gè)體的線粒體基因組數(shù)據(jù)，為解密東亞北方這一過(guò)渡時(shí)期的人群遺傳圖景提供了關(guān)鍵信息。

本項(xiàng)研究涉及人群的空間分布及主成分分析。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

遺傳學(xué)分析顯示，距今約1.1萬(wàn)年的東胡林M1女性個(gè)體代表了一支此前未被識(shí)別的、深度分化的東亞北方支系，其分化時(shí)間與目前已知最古老的東亞北方人群——黑龍江流域距今約1.9萬(wàn)年的AR19K人群相近。這表明，部分更新世晚期深度分化的東亞北方支系成功跨越冰期，存續(xù)至全新世并開(kāi)始了具有新石器時(shí)代特征的實(shí)踐。

此外，東胡林M1與遺址中采集的另一個(gè)體東胡林M02的線粒體單倍型均為D4h1，但屬于不同分支，且都在所屬分支中較早地分化出來(lái)，所在分支的最近共同祖先可追溯至更新世晚期，與核基因組分析結(jié)果相吻合。這從遺傳學(xué)的角度，支持了考古學(xué)研究提出的東亞北方地區(qū)舊新石器過(guò)渡是一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的階段而非突變的觀點(diǎn)。

揭示萬(wàn)年前后人群的遺傳變化

研究發(fā)現(xiàn)，東胡林M2男性個(gè)體與同一遺址較早期的東胡林M1相比發(fā)生了遺傳成分的變化，這與遺址上下層陶器器型變化、人骨形態(tài)學(xué)差異等證據(jù)高度吻合，說(shuō)明在全新世早期升溫過(guò)程中，東胡林遺址內(nèi)部發(fā)生了人群更替，這一模式與萬(wàn)年前后同時(shí)期的黑龍江流域及山東地區(qū)人群表現(xiàn)出的遺傳連續(xù)性不同。

值得注意的是，盡管東胡林遺址早晚期存在人群的變化，但仍保持連續(xù)的新石器化實(shí)踐，如粟的持續(xù)馴化。這一發(fā)現(xiàn)支持了此前學(xué)界提出的觀點(diǎn)：生存壓力迫使人群探索新的資源利用策略，而這或許是東亞北方舊新石器時(shí)代過(guò)渡進(jìn)程的驅(qū)動(dòng)力之一。

此外，結(jié)合考古學(xué)的證據(jù)，從東胡林M2相關(guān)人群在制造工具(打制與磨制石器、細(xì)石器、復(fù)合工具等)，用具(陶器、骨器、螺殼項(xiàng)鏈等)，以及黍(粟)類作物的馴化等方面表現(xiàn)出的能力、技術(shù)與智慧看，其代表的生產(chǎn)力較為先進(jìn)，在形成與發(fā)展的過(guò)程中走出了自己的獨(dú)特道路。

解碼跨區(qū)域互動(dòng)與遺傳多樣性

此項(xiàng)研究觀察到東胡林遺址人群和外界人群存在跨區(qū)域交流，并給出遺傳學(xué)證據(jù)，如東胡林M1相關(guān)遺傳成分對(duì)黑龍江流域距今1.4萬(wàn)年以來(lái)的人群(ARpost14K)存在基因交流；東胡林M2與內(nèi)蒙古新石器時(shí)代早期裕民文化人群的遺傳聯(lián)系。同時(shí)，遺址內(nèi)發(fā)現(xiàn)的可能為外來(lái)的紫游螺殼項(xiàng)鏈、鴕鳥(niǎo)蛋殼等裝飾品，也支持了這一觀點(diǎn)。

本項(xiàng)研究的核基因組分析部分結(jié)果展示(上圖)和線粒體、Y染色體分析部分結(jié)果展示(下圖)。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

本項(xiàng)研究還觀察到，舊新石器時(shí)代過(guò)渡時(shí)期東亞北方地區(qū)人群在遺傳上具有較高的多樣性，并發(fā)現(xiàn)局部地區(qū)人群具有不穩(wěn)定性，這一模式與近東向歐洲農(nóng)業(yè)驅(qū)動(dòng)的人群擴(kuò)張的模式不同，說(shuō)明東亞北方地區(qū)在過(guò)渡時(shí)期存在不同的人群動(dòng)態(tài)與過(guò)渡模式。

研究團(tuán)隊(duì)表示，東胡林遺址古DNA的最新研究發(fā)現(xiàn)，深化了學(xué)界對(duì)于東亞北方地區(qū)舊新石器時(shí)代過(guò)渡時(shí)期人群歷史的認(rèn)識(shí)，揭示了東亞北方地區(qū)在這一過(guò)渡進(jìn)程中人群的動(dòng)態(tài)變化、跨區(qū)域互動(dòng)與遺傳多樣性。雖然東亞北方地區(qū)萬(wàn)年前后存在具有遺傳多樣性的人群，但整體上都屬于東亞北方支系，并未受到顯著的外來(lái)遺傳成分的影響，這一結(jié)果與考古學(xué)認(rèn)識(shí)相符，為解析中華民族多元一體格局的早期形成提供了重要線索。

內(nèi)容來(lái)源：北京門頭溝官微

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