作者: 唐凤 来源: 中国科学报 发布时间:2019-6-10
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西伯利亚:北美原住民的根?
研究揭示古代美洲人迁徙历史

 

在俄罗斯西伯利亚北部的亚纳犀牛角遗址发现的遗骸可以追溯到大约3.2万年前,这为该地区最早的人类存在提供了直接证据。图片来源:ELENA PAVLOVA

■本报记者 唐凤

俄罗斯西伯利亚遥远的东北部是古代人类进入美洲的门户,今天这里是多种文化的家园,当地人说多种语言。

约5000年前,古爱斯基摩人成为美洲北极广阔地区的首批定居者;1000年前,现代因纽特人和尤皮克人的祖先陆续抵达,并从很大程度上取代了古爱斯基摩人。

目前的美国原住民包括阿拉斯加原住民、加拿大原住民和美国原住民,他们是这些跨越连接西伯利亚和美国阿拉斯加的古大陆桥的人类后裔。但是科学家不清楚古爱斯基摩人、美洲原住民、因纽特人、尤皮克人和阿留申人等群体之间的亲缘关系,以及这些早期移民是何时从什么地方迁移到另一个地方的。

《自然》近日发表的两篇论文揭开了这些谜团。研究人员分析了西伯利亚和北美地区古代人和现代人个体的基因组,提出了对这些地区主要迁移活动和人群历史的最新认识。

更了解自己的祖先

在更新世晚期(冰河时代,距今12.6万年前至1.17万年前),西伯利亚与北美相连,陆桥和邻近地区形成了一个被称为白令陆桥的地区。狩猎采集者似乎广泛分布在西伯利亚和白令路桥之间,以猛犸象等大型动物和其他动物为食。

但是,西伯利亚东北和北美北部地区古人类的遗传足迹纷繁复杂,他们与现代社会的关系也不得而知。

“之所以留下诸多谜题,是由于复杂的多次融合和迁移活动塑造了这些人群。”其中一篇论文的通讯作者、德国耶拿马普学会人类历史学研究所的Stephan Schiffels告诉《中国科学报》,例如,因纽特人、耶普伊克人和阿留申人有50%的祖先可以追溯到美洲原住民,50%可以追溯到古爱斯基摩人。阿萨巴斯卡人大约有25%的古爱斯基摩血统。

“由于这些混合,许多用于理解这些人群关系的模型变得很复杂,因为不能仅用一个系统发育树连接他们,而需要两个:一个在亚洲(涉及古爱斯基摩人及其后代),另一个在北美洲。”Schiffels说。

而解开这些谜题,能让人们更了解自己的祖先。Schiffels表示,“我认为它帮助我们了解人类的过去,这本身就是一种价值。考古学能让我们对祖先的行为有更深入的了解,在某种程度上也能让我们了解他们是如何迁徙的,而遗传学能告诉我们人类是如何相互联系的。”

亚利桑那州立大学的Anne C. Stone表示,两项研究揭示的不仅是西伯利亚和北美北部人口复杂的相互影响,还包括了气候变化的影响,即人们在寻找“庇护所”的同时不断繁衍了人口。

三次迁徙

在一项研究中,丹麦哥本哈根大学遗传学家Eske Willerslev领导的研究人员,对距今3.2万年前至600年前生活在西伯利亚、白令海峡陆桥和阿拉斯加的34个个体全基因组进行了测序。其中,最古老个体——两个生活在西伯利亚北部的人——代表了已知来自该地区的最早人类。

虽然人类在这一地区居住已有4万多年,但其深度历史却鲜为人知。此次,研究人员分析调查的其他族群中都没有这些人的直接基因痕迹,表明他们的文化可能在大约2.3万年前消失了——当时该地区太冷了,不适宜居住。

然而,DNA分析显示,在欧亚大陆的其他地方,一群人出现了,他们最终进入西伯利亚,发生分裂,并穿过白令海峡进入北美。

大约1万年前,一个生活在西伯利亚东北部、名叫Kolyma1的妇女,与现存美洲原住民共享了约2/3的基因。“这是我们与来自美洲以外的原住民祖先最接近的一次。”Willerslev说。不过,没有参与这项工作的阿拉斯加大学考古学家Ben Potter指出,这种关系仍然很遥远。

此外,Willerslev团队还记录下这一时期的复杂人群动态,包括至少3次主要迁移事件:此前不为人知的旧石器时代古代北西伯利亚人群的首次抵达,这一人群也是早期欧亚大陆西部狩猎采集者的远亲;东亚人群的抵达以及随后诞生的古西伯利亚人和美洲土著人;名为新西伯利亚人的东亚人群的全新世迁移,许多当代西伯利亚人都是他们的后裔。

“更多的DNA证据表明,第三波移民(新西伯利亚人)在1万年前的某个时候从南方来到西伯利亚东北部。这些移民与古西伯利亚人混在一起,为该地区现在许多人口留下了遗传根源。”Willerslev说。

基因交流

另一方面,Schiffels和同事分析了来自美洲北极和西伯利亚的古代个体的基因组数据,这些地区包括楚科奇、东西伯利亚、阿留申群岛、阿拉斯加和加拿大北极地区。研究人员报道了现代阿拉斯加伊努皮亚特人以及西西伯利亚人群的数据。分析结果显示,北美人群历史上主要来自于古爱斯基摩人与首批美洲人之间的基因交流,这也是以爱斯基摩—阿留申语系和纳—德内语为母语人群的起源。

Schiffels和捷克奥斯特拉瓦大学生物学家Pavel Flegontov等人试图揭开一个被科学家称为古爱斯基摩人(虽然这个词本身就有争议)的基因起源。考古记录显示,这些人的祖先大约在5000年前移居到现在的阿拉斯加和加拿大北极地区,但他们与现代群体之间的关系仍然是个谜。

科学家分析了48个远古个体的基因组,其年代大约在7000年前至300年前。然后,他们将这些DNA与北美北部其他现代和古代原住民的DNA进行比较,寻找共同祖先和语言家族的模式。

结果显示,起源于西伯利亚的古爱斯基摩人大约在5000年前穿越了白令海峡,与前一波西伯利亚移民中的美洲原住民混合在一起。另外,还有一个更晚的世系——新爱斯基摩人——也参与其中。这个错综复杂的族谱涵盖了现代土著纳—德内语和爱斯基摩—阿留申语使用者的祖先。

“大约5000年前,古爱斯基摩人进入了北美的北极地区,并两次与已经在那里的美洲原住民混合:这两次混合事件一方面衍生出了阿萨巴斯人,另一方面带来了因纽特人的祖先。”Schiffels说。

而且,根据DNA分析,该研究小组认为Kolyma1的祖先可能是古爱斯基摩人,或者是他们的近亲。

佛罗里达大学人类学家Connie Mulligan表示,这些研究结果令人兴奋,尽管并不令人意外。“对我来说,有很多人在该地区迁徙,互相取代,其中一些人搬到了美洲,这完全说得通。”

然而,Stone提到,科学家还没有西伯利亚北部亚纳遗址被占领后大约2万年的人类基因数据。“从考古学的角度来看,这是一个巨大的缺口。关于这些地区的进一步研究应注意遗传和文化多样性,以及这些地区的古环境条件等。”

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-019-1251-y

https://doi.org/10.1038/s41586-019-1279-z

《中国科学报》 (2019-06-10 第3版 国际)
 
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