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撰文 | 鄭 頤
責(zé)編 | 陳曉雪
我們從哪里來(lái)？我們的祖先是誰(shuí)？這是很多人關(guān)心的問(wèn)題。研究古人類的學(xué)者也想知道：東亞地區(qū)作為各種文化和族群的大熔爐，這些族群是如何形成的？他們之間的親緣關(guān)系如何？雖然考古發(fā)掘的材料能為我們提供一些信息，但遺憾的是，由于缺少古DNA材料，我們對(duì)東亞人的 “基因歷史” 知之甚少。近日，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所（以下簡(jiǎn)稱 “古脊椎所”）付巧妹團(tuán)隊(duì)和同事發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志的一項(xiàng)研究填補(bǔ)了這一空白。研究人員通過(guò)對(duì)約9500年前到300年前、生活在東亞大陸南、北方和臺(tái)灣海峽島嶼的26個(gè)古人類樣本進(jìn)行基因組測(cè)序，并對(duì)比已有的古DNA和現(xiàn)代人DNA庫(kù)，對(duì)東亞人的基因構(gòu)成進(jìn)行多方位研究，為我們描繪出東亞人群的基因歷史。樣本的地理位置分布（A）和測(cè)定的年代（B）| 圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[1]
新石器時(shí)代南、北方已有基因差異，且比現(xiàn)代人的差異更大
研究人員通過(guò)對(duì)不同樣本人群的基因進(jìn)行主成分分析，發(fā)現(xiàn)新石器時(shí)代早期南方沿海人群和北方沿海人群的基因數(shù)據(jù)會(huì)各自聚類，能互相區(qū)分。也就是說(shuō)，早在9500年前，在基因?qū)用妫鸵呀?jīng)有北方人和南方人之分。更有意思的是，研究人員緊接著對(duì)新時(shí)期時(shí)代南北方人群和現(xiàn)代南北方人群的基因分別進(jìn)行差異性統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)新石器時(shí)代南北方的基因差異，比現(xiàn)代南北方人的基因差異要大。
新石器時(shí)代后期北方基因的傳播
帶著這個(gè)問(wèn)題，研究人員進(jìn)行更多的基因比對(duì)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)今東亞人的基因差異程度減少，很可能跟新時(shí)期時(shí)代后期北方人基因的擴(kuò)散有關(guān)。研究人員拿新石器時(shí)代的基因和現(xiàn)代人的基因，分別與最古老的北方樣本（來(lái)自山東扁扁洞遺址，距今約9500年）和南方樣本（來(lái)自福建奇和洞遺址，距今約8400年）進(jìn)行比對(duì)。結(jié)果顯示，新石器時(shí)代北方人群的基因與扁扁洞的樣本明顯更相似，南方人群則與奇和洞的樣本更接近；跟上文提到的那樣，兩者能互相區(qū)別。中國(guó)山東扁扁洞一具約9500年前個(gè)體的顳骨｜圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所 高偉
福建奇和洞約8400年前的2號(hào)個(gè)體頭骨｜圖片來(lái)源：平潭國(guó)際南島語(yǔ)族研究院 范雪春
而在用現(xiàn)代人的基因進(jìn)行比對(duì)時(shí)，研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代人的基因并不會(huì)像新石器時(shí)代的那樣呈現(xiàn)明顯的南北區(qū)分，而是所有現(xiàn)代東亞人，都更接近北方扁扁洞樣本的基因，都與新石器時(shí)代的北方人有一定的親緣關(guān)系。新石器時(shí)代早期（A）、晚期（B）、以及現(xiàn)代人（C）與南北最古老樣本的比對(duì)結(jié)果；綠色越深代表與新時(shí)期時(shí)代北方人更接近；藍(lán)色越深則代表與新時(shí)期時(shí)代南方人跟接近。現(xiàn)代人的比對(duì)結(jié)果（C）基本上呈現(xiàn)綠色。｜圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[1]
也就是說(shuō)，北方人群的基因不停擴(kuò)散，影響廣泛，促進(jìn)了南北基因的交流，使得現(xiàn)代南、北方的基因差異變小。祖源分析也顯示，現(xiàn)代東亞大陸南方人的基因中，存在一定的北方祖源成分（約22%到55%）；而在中國(guó)北方漢族和東亞別的一些北方族群的基因里，也發(fā)現(xiàn)了南方的祖源成分（前者南方祖源成分約36%到41%，后者約35%到36%）。雖然無(wú)法精確到具體的年份，但研究人員估計(jì)，這樣的基因流動(dòng)，很可能在新石器時(shí)代晚期之前就已經(jīng)開始。
南島語(yǔ)族的中國(guó)南方起源
除了揭示東亞人基因的變遷，這項(xiàng)研究還有一個(gè)重要貢獻(xiàn)：為南島語(yǔ)族的中國(guó)南方起源假說(shuō)提供了新證據(jù)。南島語(yǔ)族是指使用南島語(yǔ)系的族群，其分布涵蓋從臺(tái)灣到太平洋西南部的小島，再到馬達(dá)加斯加的區(qū)域。學(xué)界對(duì)南島語(yǔ)族起源仍無(wú)定論，存在各種假說(shuō)，比如“臺(tái)灣起源說(shuō)”、“太平洋群島起源說(shuō)”、“東南亞群島起源說(shuō)”、“中南半島起源說(shuō)”，以及 “華南起源說(shuō)” 等等。不同的假說(shuō)都有各自的理論支持，但也存在許多爭(zhēng)議。其中，“華南起源說(shuō)”認(rèn)為，南島語(yǔ)族形成于中國(guó)大陸南方地區(qū)，再擴(kuò)散到太平洋各島嶼。目前，已有一些考古出土的文物和線粒體DNA的研究支持這個(gè)觀點(diǎn)。南島語(yǔ)系分布圖｜圖片來(lái)源：Wikimedia Commons
這次的古DNA研究，進(jìn)一步支持了“華南起源說(shuō)”。研究人員發(fā)現(xiàn)，新石器時(shí)代東亞大陸沿海南方人和臺(tái)灣海峽島民亮島人的樣本基因（距今約8400到4000年之間），與現(xiàn)代南島語(yǔ)族的基因有非常明顯的親緣聯(lián)系。通過(guò)進(jìn)一步比對(duì)一來(lái)自太平洋小島瓦努阿圖的、3000年前的樣本，更發(fā)現(xiàn)三者基因相似度非常高，有著共同的祖源。也就是說(shuō)，南島語(yǔ)族很可能從中國(guó)大陸南方沿海地區(qū)起源，再進(jìn)一步擴(kuò)散出去。中科院古脊椎所古DNA超凈室｜圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所 徐欣
除以上提到的發(fā)現(xiàn)外，論文還展示了更多東亞人群基因變遷的具體情況，比如新時(shí)期沿海地區(qū)人群持續(xù)的遷徙和基因流動(dòng)等等。
問(wèn)題系統(tǒng)設(shè)計(jì)，求證步步小心
與歐洲相比，東亞地區(qū)雖然有大量的古人類樣本出土，但由于缺乏基因?qū)用娴难芯?，東亞人口的流動(dòng)、不同人群如何相互融合等問(wèn)題，很多時(shí)候只能通過(guò)一些文化的遺址來(lái)判斷。2010年，古脊椎動(dòng)物所成立古DNA實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)時(shí)還在德國(guó)讀博的付巧妹，希望有一天能夠從基因?qū)用娓闱宄@些問(wèn)題。2012年，付巧妹團(tuán)隊(duì)拿到了幾個(gè)關(guān)鍵的個(gè)體樣本，包括8000多年前的臺(tái)灣海峽亮島的個(gè)體樣本和8000多年前的山東博山的個(gè)體樣本。雖然當(dāng)時(shí)已經(jīng)就南北的DNA進(jìn)行比較，結(jié)果也說(shuō)明一定的問(wèn)題，但付巧妹認(rèn)為，亮島的樣本并不能完全代表南方人群，因?yàn)閸u嶼的樣本很特殊，很可能由于隔離的原因與內(nèi)陸的人群不同。因此，從2014年開始，她的團(tuán)隊(duì)一直在尋找能夠代表南方內(nèi)陸的材料，做了非常多南方個(gè)體的實(shí)驗(yàn)。直到2018年底，她的團(tuán)隊(duì)才做來(lái)福建奇和洞人的基因組，也就得到了真的能夠代表內(nèi)陸的數(shù)據(jù)。付巧妹告訴《知識(shí)分子》，這項(xiàng)研究工作經(jīng)歷了8年探索，最終得以發(fā)表，得益于他們對(duì)于東亞地區(qū)人群基因流動(dòng)問(wèn)題的整體系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，另外就是找到了多個(gè)對(duì)該項(xiàng)目感興趣的團(tuán)隊(duì)合作。查閱這篇論文的合作單位，可以看到除了古脊椎所，還有福建博物院考古研究所、平潭國(guó)際南島語(yǔ)族研究院、福建龍巖及漳平市博物館、山東考古與文物研究院、吉林大學(xué)、山東大學(xué)、山東省博物館、北京大學(xué)、內(nèi)蒙古文物與考古研究所、西北大學(xué)等國(guó)內(nèi)多家機(jī)構(gòu)的名字。“這次跟相關(guān)的考古老師合作，大家都非常開心，因?yàn)橛行﹩?wèn)題也是他們一直關(guān)注的，比方南島語(yǔ)族研究院的范雪春老師，他就非常非常高興，他說(shuō)只要能夠做出來(lái)，從我們的研究中能夠得出一些比較重要的答案，對(duì)他來(lái)說(shuō)很重要?！?付巧妹說(shuō)。這項(xiàng)研究不僅揭示出新石器時(shí)期東亞大陸南、北方人的遺傳聯(lián)系，還為南島語(yǔ)族的中國(guó)南方起源假說(shuō)提供了關(guān)鍵證據(jù)，為未來(lái)關(guān)于東亞人群變遷的研究打下了基礎(chǔ)。對(duì)于東亞早期人口流動(dòng)與變遷，付巧妹認(rèn)為，畫面應(yīng)該會(huì)更復(fù)雜，但現(xiàn)在還不好說(shuō)?！半m然我們看到新石器時(shí)期以來(lái)，北方人群的影響會(huì)更大，農(nóng)業(yè)跟新石器人群的聯(lián)系是非常有意義，但早期是什么樣真的不知道。在歷史時(shí)期，哪個(gè)文明的強(qiáng)盛可能會(huì)影響更大，但是在舊石器，我覺(jué)得可能環(huán)境會(huì)很影響變遷，總之相關(guān)研究會(huì)很有意思。我也非常非常期望能夠做出一些更早人群的工作?！?付巧妹說(shuō)。
參考文獻(xiàn)
[1]. M. A. Yang et al., Science 10.1126/science.aba0909 (2020).
[2]. 吳春明. “南島語(yǔ)族”起源研究述評(píng)[J]. 廣西民族研究, 2004, (2): 82-90.
