DNA测序揭示早期人类如何在非洲扩散

生活在南部非洲的科伊桑人很早就和其他非洲人分开了，但是他们携带着东非牧民的DNA。资料来源:罗杰·德拉哈普/新闻通讯

研究古代人类的DNA并不是为了享受平等的机会。在过去的10年里，早期欧洲人和亚洲人的一些基因组已经被测序了数百次，欧亚历史也在这个过程中被改写。然而，由于遗传物质在温暖潮湿的气候中迅速腐烂，迄今为止，科学家们只对一个古代非洲人的DNA进行了测序。

最近，在美国得克萨斯州奥斯汀举行的分子生物学和化学学会年会上，科学家宣布他们已经对15个古代非洲人的基因组进行了部分测序，样本来自整个撒哈拉以南非洲地区。与此同时，另一个团队对来自南非的七名古代人类进行了测序，尽管这项研究尚未发表。"从非洲发现古代基因组是一件伟大的事情."瑞士伯尔尼大学的人口遗传学家Anna-Sapfo Malaspinas没有参与上述任何研究，她说。

长期以来，非洲一直被称为“人类的摇篮”。大约5万年前，早期人类祖先从非洲传播到世界其他地方。非洲也是古代和现代人拥有最多样化基因的地方。然而，从东非的哈扎拉人到南部非洲的科伊桑人，古代人是如何形成的一直是个谜。部分原因是大约2000年前，被称为班图人的早期农业收养者遍布非洲大陆，从而抹去了其他非洲人的基因足迹。被测序的古代非洲基因组来自一个生活在大约4500年前的埃塞俄比亚人，但是它不能解决上述难题。

庞图斯·斯克格隆知道这个故事一定有更多的内容。出于这个原因，这位来自哈佛大学的进化遗传学家和他的同事获得了生活在6000到500年前的15个古代非洲人的DNA，其中一些出现在班图扩张之前。此外，斯克格隆团队还获得了来自非洲的19名现代人的DNA数据作为对比，包括像班图人这样的较大群体和像哈扎拉人和科伊桑人这样的较小群体。

斯克格隆报告说，在大多数情况下，古代DNA与在发现骨头的同一地点发现的人类DNA最相似。然而，一些有趣的例外显示了不同群体的混合。"我很高兴看到这种非洲古代人的混合体。"伯尔尼大学的人口遗传学家西蒙·埃斯奇巴赫尔没有参与这项研究，他说，“在早期非洲一定有人口流动。”

古老的基因组显示，几千年前，生活在南部非洲的人与西部非洲的人分离，然后进化出关键的适应能力来磨练他们的味蕾，保护他们免受烈日的伤害。大约3000年前，今天可能来自坦桑尼亚的牧民在最早的农民出现之前数百年就广泛传播并到达了南部非洲。然而，斯克格隆认为，生活在坦桑尼亚南部的现代马拉维人可能是生活在西非的农民的后裔，而不是当地的狩猎采集者。事实上，分析表明，在撒哈拉以南非洲，西非人是脱氧核糖核酸的早期贡献者。然而，即使是这些“DNA捐赠者”现在也是两个现代群体——门迪和约鲁巴——的“大杂烩”。与此同时，一个古老的非洲牧羊人从一个更遥远的外国展示了他的影响力。研究表明，它38%的DNA来自非洲以外的地方。

另一项研究关注南部非洲的人们。研究人员认为现代智人是在那里进化的。瑞典乌普萨拉大学的进化遗传学家卡琳娜·施勒布什和他的同事对七个古代基因组进行了部分测序:三个来自2000年前的狩猎采集者，四个来自500到300年前的农民。研究人员还将现代DNA纳入他们的分析中。

虽然更多的现代农民在他们的基因组中有班图人的DNA，但是古代狩猎采集者的存在早于班图人的扩张。上个月，施勒布什和他的同事在bioRxiv上报告了上述结果，BiorxIV是一个预先打印的生命科学网站。他们的发现与斯克格隆的相似:这些农民的现代后代(包括南部非洲的科伊桑人)的9% ~ 22%的DNA来自东非和欧亚大陆的牧民。

与斯克格隆的研究相比，施勒布什的分析更深入地探索了人类历史，因为她的团队估计，他们研究的狩猎采集者——大约26万年前——相当于最古老的智人化石的“年龄”——是利用古代和现代基因组与其他人群分离的。哈佛大学进化遗传学家伊恩·马西森(Iain Mathieson)说，得到这个日期“让我们开始思考在解剖学和行为学上可以被称为现代人类的种群是在哪里以及如何进化的。”这篇论文发表后，这个日期能否经得起同行的审查，还有待观察。

Aeaschbacher有一个简单的方法来解决这种不确定性:对较老的非洲基因组进行测序。古代非洲人是如何划分成不同的群体的，他们是何时以及如何迁移的，“或者将对塑造现代人类的因素产生强大的影响”。(慢慢编译)

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