青藏高原古代和現(xiàn)今生活的人群之間的遺傳關(guān)系分析:(a)青藏高原古樣本遺址分布;(b)基于遺傳距離的MDS可視化分析;(c)單倍群相關(guān)分析;(d)遺傳距離矩陣??蒲袌F(tuán)隊(duì)供圖
記者20日從中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)獲悉,該所古DNA實(shí)驗(yàn)室付巧妹研究員團(tuán)隊(duì)與中國多所高校及文物考古機(jī)構(gòu)通過合作,最新完成距今5200到300年(主要集中在距今5000-2500年)青藏高原及周邊先民線粒體全基因組的研究表明,古代青藏高原人群和現(xiàn)今生活的西藏人群之間較近的母系遺傳聯(lián)系。
青藏高原古代和現(xiàn)今生活的人群之間的遺傳關(guān)系分析:(e)單倍體群共享分析;(f)單倍體型共享分析;(g)D4j1b單倍體群network分析和擴(kuò)張時(shí)間重建;(h)M9a1a1c1b1a單倍體群network分析和擴(kuò)張時(shí)間重建??蒲袌F(tuán)隊(duì)供圖
這是首次系統(tǒng)性研究距今5000年青藏高原人群的線粒體全基因組,填補(bǔ)了西藏地區(qū)距今3000年的數(shù)據(jù)空白,其揭示出在青銅時(shí)代農(nóng)業(yè)傳播的背景下,由低海拔向高海拔地區(qū)少量的人群流動和之后一段時(shí)間高海拔地區(qū)內(nèi)部的人群擴(kuò)張,并且高、低海拔的古代人群對現(xiàn)代西藏人群貢獻(xiàn)了部分的母系基因。
據(jù)介紹,研究人員將67例古代青藏高原人群線粒體基因組,按照地域和海拔劃分為青藏高原東北邊緣低海拔組(LTP,55例,平均海拔2000米,距今5213-300年)和青藏高原高海拔組(HTP,12例,平均海拔4000米,距今3061-500年)進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):HTP與LTP之間共享4-8%的單倍體群類型和2-5%的單倍體型,揭示出兩組人群之間具有直接母系遺傳聯(lián)系。
青藏高原人群形成的模型選擇:(a)三種可能的青藏高原人群演化模型;(b)模擬分析;(c)機(jī)器學(xué)習(xí)分析??蒲袌F(tuán)隊(duì)供圖
為進(jìn)一步揭示青藏高原古代人群的遺傳聯(lián)系,研究人員構(gòu)建單倍群網(wǎng)絡(luò)研究人群之前的遺傳關(guān)系,發(fā)現(xiàn)以兩個(gè)單倍群為代表的兩次人群擴(kuò)散:第一次是D4j1b(D4j1b是D4下屬單倍群,D4下屬單倍體群是現(xiàn)代東亞北方人群中流行的單倍體群,常見于現(xiàn)代西藏、尼泊爾等地)單倍群的網(wǎng)路圖以距今4750年的LTP青海宗日遺址樣本為中心,向距今2775年的HTP尼泊爾樣本以及現(xiàn)代西藏人群輻射的現(xiàn)象,顯示出距今4800-2800年LTP人群與HTP人群有聯(lián)系;第二次是M9a1a1c1b1a(是廣泛分布于現(xiàn)代東亞,尤其常見于西藏人群中的M9單倍群的下屬單倍群,在現(xiàn)代人中多見于包括西藏、川云、甘青、尼泊爾地區(qū)在內(nèi)的青藏高原人群)單倍群的網(wǎng)路圖以距今2125年的HTP尼泊爾樣本為中心,呈現(xiàn)出向距今1100年的HTP以及現(xiàn)代西藏人群輻射的現(xiàn)象,顯示出距今2100-1100年HTP人群互相有聯(lián)系。
在與現(xiàn)代人群的比較中發(fā)現(xiàn),兩組古代人群與現(xiàn)今生活的西藏人共享最多的單倍體群(7%)和單倍體型(2%),揭示出古代青藏高原人群和現(xiàn)今生活的西藏人群之間較近的母系遺傳聯(lián)系。為進(jìn)一步探索古人群對現(xiàn)今生活的西藏人群具有多大程度的基因貢獻(xiàn),研究人員采用模擬分析和機(jī)器學(xué)習(xí),結(jié)果支持現(xiàn)今生活的西藏人群除受到古代低海拔和高海拔人群的母系遺傳貢獻(xiàn)以外,還接收其他母系遺傳成分。結(jié)合前人相關(guān)研究,這些其他的遺傳成分很可能與更早以前已經(jīng)存在青藏高原高海拔地區(qū)的人群有關(guān)。
科研合作團(tuán)隊(duì)表示,后續(xù)研究還需要進(jìn)一步補(bǔ)充西藏腹地和西藏西部的數(shù)據(jù),結(jié)合Y染色體和全基因組研究,更深入了解青藏高原史前人類遷徙和演化。
這項(xiàng)重要研究成果論文近日獲《英國皇家學(xué)會學(xué)報(bào)B》在線發(fā)表,由付巧妹團(tuán)隊(duì)與西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院、甘肅省文物考古研究所、西藏自治區(qū)文物保護(hù)研究所、蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院、四川大學(xué)考古系、復(fù)旦大學(xué)文物與博物館學(xué)系、青海師范大學(xué)和青海省文物考古研究所等合作完成,通訊作者為付巧妹,第一作者為中科院古脊椎所博士生丁曼雨、碩士生王恬怡和葛明軒副研究員。
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