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四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题

四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题


很多朋友最近给我们发来了关于「四万年前北京田园人DNA成功提取测序」的新闻,他们的问题主要集中在:


  • 这个研究对我们东亚人来说意味着什么?

  • 是不是我们的老祖先找到了 ?


熟悉各色的朋友还会问:


  • 这个 DNA 测序是不是就是我在各色做的这种?


哈,看来必须出动我们的各色科学官了。


四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题这个研究课题并不新鲜


首先,这篇论文所研究的假说并不是 2017 年才出现的新观点。


最近发表在 Current Biology 上的这篇文章其实延续了 2013 年及更早的一项人类学研究。

四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题


现代人类学理论一般认为,现代智人起源于东非,大约七万年前逐渐向全球扩张,在扩张过程中消灭了其他的古人类人种,但也有很少比例的其他人种基因混合在现代人的基因中。


田园洞人遗骸被发掘出来的时候,因为同时具有现代智人和更早期人类的一些特征,被认为很可能是非洲智人和已经灭绝的欧亚古人种混合产生的后代。

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线粒体DNA谱系树。七万年前人类从非洲到达中东半岛,在M,N和R三个分支上迅速扩张,形成了黑色的亚洲分支和浅灰色的欧洲分支。除右上角的“线粒体夏娃(mtEve)”之外,所有其他的线粒体DNA都没能延续至今。今天所有人的母系祖先都是大约14万年前的一个非洲原始女性。(wikimedia: @vicent_macaulay & @martin_richards)


非洲智人在扩张过程中,一直有少量新的基因产生,这些特征不是早期东非智人拥有的。最有可能的原因,不是东非智人在短时间内发生了进化,而是智人和其他古代人种产生了混合。


田园洞人的基因,存在于现代东亚人及一些美洲原住民中。美洲原住民是东亚早期人类在3万年前左右通过白令海峡进入美洲大陆的,所以美洲原住民的田园洞人基因,很可能由早期东亚人类在东亚和田园洞人发生基因交流后携带进入美洲。


而没有进入美洲的一部分早期东亚人类,则留在东亚,成为现代东亚人。


田园洞人和亚洲人比较接近,但和欧洲人遗传距离上比较远,而三者的遗传距离和非洲智人是最远的。


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被现代智人灭绝的尼安德特人。据法国的一处尼安德特人遗址,他们很可能曾努力学习智人的石器制造工艺和艺术,但这并未能阻止他们最终从智人的历史上消失。(@bbc: richard_gray)


包括发现田园洞人携带的尼安德特和丹尼索瓦人基因比例和当时的早期人类是一样的,说明田园洞人和欧亚大陆的早期人类在大约7万年前共同走出非洲,又和现代亚洲人类大约在4万年前和欧洲人分化,其中一部分携带田园洞人基因的亚洲人,又进入了美洲。


四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题田园洞人是我们的祖先吗?


其次,这篇论文的发布,虽然在遗传学、分子生物学等领域都是很重要的科研进展,但不能证明大家关心的「田园洞人是中国人的直接祖先」。


2013年的时候,研究团队还只提取出田园洞人的第21号染色体。因为早期人类的染色体已经高度风化,和周围土壤里面的细菌混在一起,以以往的技术,提取难度非常大。这个研究团队用特定的DNA探针提取对应位点,基本重建了重要位点上的DNA信息。今年他们刚刚完成对田园洞人的全序测序工作。


全序测定工作完成以后,基本结论没有改变,只是确认田园洞人和东亚人、东南亚人,以及美洲原住民,都有比较多的共同位点,但田园洞人并不是任何现代人群的直接祖先。


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结合其他研究,在旧石器时代晚期,欧亚大陆至少存在四个以上的人群。一个是3.7万年前的早期欧洲人类。一个是4万年前的田园洞人,对现代亚洲人和美洲原住民贡献了部分基因。还有4.5万年前和4万年前的两个北亚人群,在现代人类中,没有留下他们的任何基因。


四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题关于DNA测序技术还有更多你值得了解


虽然如此,可以肯定的是:DNA测序技术的进步会揭开越多越多关于人类历史的秘密:


六万年前,人类走出非洲之后,我们的祖先曾与另一种古代人种——尼安德特人通婚,这使得现代欧洲人和亚洲人体内携带大约2%的尼安德特基因片段;


线粒体DNA全部来自母亲,现在地球上所有人外婆的外婆的外婆……都会追溯到十几万年前一名来自非洲的女性;


而所有人爷爷的爷爷的爷爷……生活在跟她不同的年代;


人类发源地——非洲的DNA多样性,远远大于欧洲人和亚洲人;


人类到达的最后一个大洲,是美洲。生活在北亚的人,在大约1.5万年前,沿着白令海峡陆续来到美洲,因此,印第安人的长相与亚洲人非常相似。


两个人祖先生活的地方隔得越远,遗传上的相似性可能越低;


了解人的祖源历史,并不会加深人的种族刻板印象,而是相反——很可能重塑一个人的历史观,发现所有的族群彼此相关,每个人都是地球之子。


各色新推出的祖源画像,就是使用人体22对常染色体测序获得的DNA数据,从遗传角度了解不同地区和种族的基因差异,以及把你的DNA数据(大约65万基因位点)和各色建立的不同地区人群标准参考数据库进行比较,获得你与各个地区人群相似程度的比例,从而推测你可能的祖源组成。


PS:祖源分析的百分比结果,并不明确地表示你的基因来自某个地区,而仅仅代表你和该地区的群体的相似程度。


这是分子人类学(Molecular Anthropology)的一个重要研究方向。


不同地区、不同人种和不同民族在基因上的差异表现在——在一些位点上,不同的基因类型分布频率不一样。


例如,影响人是否有腋臭的基因位点是rs17822931,在这个点基因型为C的人,体味更重一些。


rs17822931在世界不同地区的频率差异很大,比如在非洲有99%的人都携带C也就是体味比较重,在美洲和欧洲携带C的比例是86%,而在东亚携带C的比例只有22%,大部分东亚人携带是T。


所以如果一个人rs17822931测序结果为TT,从概率上来讲,他更可能是一个东亚人。


所以用很多类似rs17822931的点,即在不同地区,不同人群中基因类型频率分布有差异的位点,我们就可以推测你祖先的地域来源构成。


四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题地域差异比民族差异更大


那么各色的用户是不是也享受了田园人待遇?



哈,不太一样,各色用户的待遇不一般哟~


古 DNA 测序和各色使用的技术不完全一样,使用 DNA 芯片可以轻易获得现代人的完整基因数据,而古人类化石很难通过常规方法获得DNA。文中提到了这种使用特定探针从土壤中钓取对应DNA的技术。


而目前各色主要使用世界最先进的芯片+唾液采样来完成测序。


要特别说的是各色提供的祖源解读,是根据各色用户的基因数据和地理、民族信息,以及国外多个公开数据库,比如1000 Genomes Project,HapMap Project等基因组数据库推导得出的,涉及十四类祖源成分。


四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题



分别是:中国东北地区,中国蒙古地区,中国西北地区,中国华北地区,中国西南地区,中国南方地区,南亚,中亚,北亚,欧洲,波斯,非洲,美洲土著,澳洲土著。


已有的对中国人群的分子人类学研究表明,居住地域相近的人群,在遗传学上往往更为接近。无论是汉族,还是其他少数民族,都可以被分为广义上的南北两个群落。


例如,中国的汉族可以大致分为南北两支,北方汉族主要分布在江苏以北、黄河中下游。而南方汉族可分为东南沿海的南方汉族和西南地区的汉族。


四万年前北京田园洞人 DNA 被成功提取测序,和你有什么关系?|各色话题


典型南方汉族居住在福建、广东、台湾等地,而西南地区的汉族则大概分布在云贵川、湖南、湖北。


研究发现,北方汉族和北方少数民族的祖源成分的相似性,要明显大于北方汉族与南方汉族之间的相似性。


同样地,西南地区的汉族,和彝族、土家族等当地少数民族十分接近,甚至高于和东南沿海(广东、福建等地)的南方汉族的相似性。


由于少数民族与当地汉族常年混居,已经在祖源成分上颇为接近,因此,我们的第一版祖源成分分析,将汉族与当地少数民族遗传特征,共同视为该地区祖源成分的参照数据。


除了南北方人祖源成分差异之外,中国人基因类型的另一分布规律是,欧洲(高加索)人种的祖源成分,自新疆北部向东南沿海呈现出递减的趋势。其中新疆地区的几个少数民族欧洲特征尤其明显。


目前各色尚缺乏足够的藏族人口数据。但以往数据表明,藏族祖源成分与北方汉族更为接近,而与南方汉族有较大差异,有研究者推测,藏族更可能是史前迁徙到高原地区的北方人,由于一直生活在高寒地区,因此与南方人基因交流较少。


相比于国外,国内的祖源成分分析结果还不够细致和精准。主要原因是国内目前还没有较好的祖源参考数据库。


尤其是中国是一个多民族聚居和融合的国度,并且历史上人口曾经多次迁移和融合,近现代也有大量人口流动,这对构建构建一个庞大、准确且丰富的祖源数据库是一个重大挑战。


在数千名用户的支持下,各色已经迈出了探索祖先历史的第一步。我们期待,想要了解更多祖先秘密的你,可以在各色人类研究中心,参与有偿的地域信息补充研究,包括:


  1. 报告自己、父母、祖父母和外祖父母的出生地信息;

  2. 报告自己家族明确的迁移历史;


当然,要先完成基因检测以后。

已经拥有自己「基因画像」的朋友,登录以后可以在网站和

微信第一栏的「我的祖源画像」里查看自己的祖源报告。


未来,随着数据的不断增加和细化,你们还将继续改变整个中国祖源的研究现状。各色感谢你的贡献。



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