基因研究推翻,古美洲人假说

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摘要:古基因组研究引发伦理学激辩 迫使科学家反思如何处理部落古遗骸 11月9日,英国剑桥大学官网刊文称,最新研究成果显示,尽管远古美洲不同地区居民的外形特征和文化不尽相同,但

古基因组研究引发伦理学激辩 迫使科学家反思如何处理部落古遗骸

11月9日,英国剑桥大学官网刊文称,最新研究成果显示,尽管远古美洲不同地区居民的外形特征和文化不尽相同,但其基因相似性很高。此外,该研究结果也从侧面说明,此前考古学界关于远古美洲居民在血缘上可分为不同族群的假说很难成立。

11月 9日,英国剑桥大学官网刊文称,最新研究成果显示,尽管远古美洲不同地区居民的外形特征和文化不尽相同,但其基因相似性很高。此外,该研究结果也从侧面说明,此前考古学界关于远古美洲居民在血缘上可分为不同族群的假说很难成立。“古美洲人假说”不成立此项研究结果也证明长期以来在考古学界颇有影响的“古美洲人假说”(The Paleoamerican hypothesiss)是不能成立的。人类进入美洲后扩张速度惊人此外,学者们通过此次研究发现,冰河时期进入美洲的原住民祖先的散播速度比此前学者想象得更快。研究项目参与者、美国南卫理公会大学人类学系学者大卫·梅尔策(David Meltzer)表示,“对‘心灵洞’和‘圣湖’遗址样本的分析有一个惊人的发现,他们彼此相似的基因暗示着他们的祖先以惊人的速度穿越美洲大陆”。

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美洲原住民拥有近似祖先

11月9日,英国剑桥大学官网刊文称,最新研究成果显示,尽管远古美洲不同地区居民的外形特征和文化不尽相同,但其基因相似性很高。此外,该研究结果也从侧面说明,此前考古学界关于远古美洲居民在血缘上可分为不同族群的假说很难成立。

11500年前,猎人们在阿拉斯加中部的太阳河上露营。一个婴儿的基因组揭示了第一批美洲人的迁徙。

来自克洛维斯文化的人类使用的工具是非常有特色的石制矛头和杆状的骨头器具。

丹麦自然历史博物馆研究员J.维克托·莫雷诺-迈亚尔(J. Victor Moreno-Mayar)和他的同事对15个出土自美洲各地的古人类基因样本进行了测序。这些古人类生活在1万多年前美洲大陆从北到南的各个典型地区。结果显示,尽管这些人生活的地区和所属的族群不尽相同,但是其基因却惊人地相似。

美洲原住民拥有近似祖先

一种罕见的古老脱氧核糖核酸使人类历史上最伟大的一次迁徙的图景变得更加清晰。距今大约25000年到15000年前,人类穿过一片现在被淹没的叫做白令陆桥的土地,从亚洲来到了北美洲。但是这些古老的移民究竟是在什么时候以及有多少人走过了白令陆桥,却一直存在激烈的争论。现在,对新大陆最古老的完整基因组进行的测序表明,有些迁徙者就在白令陆桥驻足,而另一群人则继续南下,形成了今天所有的印第安人。

图片来源:Robert L. Walker

研究项目参与者、英国剑桥大学生态和进化专业教授艾斯克·威勒斯勒夫(Eske Willerslev)表示,在15个样本中,有两个古人类的颅骨外形特征与今天的美洲原住民差异较大。有学者认为他们属于另一个已经消失的族群,但是实际上基因测序显示这两位古代居民的基因更接近当代美洲原住民,而不是目前所知的其他古代族群和当代族群。因此,可以说当代美洲原住民拥有近似祖先,他们的祖先很可能是冰河时期迁入美洲的古代狩猎采集者。

丹麦自然历史博物馆研究员J.维克托·莫雷诺-迈亚尔(J. Victor Moreno-Mayar)和他的同事对15个出土自美洲各地的古人类基因样本进行了测序。这些古人类生活在1万多年前美洲大陆从北到南的各个典型地区。结果显示,尽管这些人生活的地区和所属的族群不尽相同,但是其基因却惊人地相似。

美国波士顿哈佛医学院的遗传学家DavidReich说:“这是一项重要的研究,它极大缩小了美洲人出现的可能性。”他说:“这是非常令人兴奋的。”该基因组来自于2013年在阿拉斯加中部塔纳那河盆地的太阳河上游发现的一个具有11500年历史的婴儿,这里是依然位于海平面以上的白令陆桥的一部分。这名婴儿是在该遗址发现的两名婴儿中的一个,他可能属于一个人数不到几千人的部落,这些人以在白令陆桥捕猎和采集果实为生。

约1.26万年前,一名男婴的遗骸按宗教仪式被葬在美国蒙大拿州。如今,这副遗骸揭秘了一支美洲最早人群,即克洛维斯文化的起源。

“古美洲人假说”不成立

研究项目参与者、英国剑桥大学生态和进化专业教授艾斯克·威勒斯勒夫(Eske Willerslev)表示,在15个样本中,有两个古人类的颅骨外形特征与今天的美洲原住民差异较大。有学者认为他们属于另一个已经消失的族群,但是实际上基因测序显示这两位古代居民的基因更接近当代美洲原住民,而不是目前所知的其他古代族群和当代族群。因此,可以说当代美洲原住民拥有近似祖先,他们的祖先很可能是冰河时期迁入美洲的古代狩猎采集者。

由丹麦哥本哈根大学和英国剑桥大学遗传学家EskeWillerslev领导的一个研究小组,从来自婴儿头骨的粉末中提取了DNA。研究人员对DNA进行了多次测序,以获得一份几乎完整的基因组拷贝。他们将其与现代美洲印第安人,以及欧亚大陆和美洲的其他古人和现代人的基因组进行了比较。通过分析遗传相似性,并估计关键突变要花多长时间才会出现,研究人员组装了一份年代粗略的“家谱”。

对这名男婴的基因组测序发表在最新一期《自然》杂志上。研究表明,如今跨越南北美洲的土著居民,均来自从亚洲穿越白令陆桥到达美洲的单一族群。该项工作重点突出了研究美洲原住民古遗骸时存在的伦理雷区,并重新勾起了关于上世纪90年代由另一副骨架引起的殊死法律大战的回忆。

此项研究结果也证明长期以来在考古学界颇有影响的“古美洲人假说”(The Paleoamerican hypothesiss)是不能成立的。这个假说最早出现于19世纪,其核心内容是在美洲原住民的祖先之前存在着一个叫作“古美洲人”(Paleoamericans)的人群。这些人与美洲原住民的祖先在工具和文化上截然不同,他们的外形特征与当今的美洲原住民也不一样。其中,最具代表性的是早些年出土自一个叫作“心灵洞”(Spirit Cave,位于美国内华达州)的古人类遗址和一个叫作“圣湖”(Lagoa Santa,位于巴西)的古人类遗址中的古人类遗骸。长期以来,由于这两处遗址样本颅骨外形的独特性,很多学者认为他们就是典型的“古美洲人”。

“古美洲人假说”不成立

研究表明,婴儿的族群与现代美洲印第安人的关系最为密切,但它并不是后者的直系祖先。研究人员在1月3日出版的《自然》杂志上报告称,与此相反,该族群和现代美洲印第安人拥有共同的祖先,后者在距今25000年前已经进入了白令陆桥。Willerslev说,这或许就是当初人类首次踏足阿拉斯加的时间点。“首次有直接的基因组证据显示,所有的美洲原住民都能被溯源至一个单一初始种群。”

为避免争议,主导这项最新研究的丹麦哥本哈根大学古生物学家Eske Willerslev尝试让美洲原住民群落参与进来。为此,他在去年踏上了前往蒙大拿印第安人保留区的旅途,同时通过与群落成员谈话来解释他的工作并寻求他们的支持。“当研究发表之时才让他们第一次听到这项研究,我可不想发生这样的情况。”Willerslev说。

有学者认为,“心灵洞”古人类的工具与落基山脉另一边的克洛维斯人的工具迥然不同,因此,这两部分古代人群是两种基因不同的族群。但是莫雷诺-迈亚尔等人这次的研究结果表明,虽然这两部分人群在文化上不同,但是他们的基因是相似的。所以,从基因的角度看,并不存在一个不同于当今美洲原住民祖先的所谓“古美洲人”的古代族群。这次研究的结果也说明,长期以来的“古美洲人假说”无法得到基因测试结果的支持,不能自圆其说。

此项研究结果也证明长期以来在考古学界颇有影响的“古美洲人假说”(The Paleoamerican hypothesiss)是不能成立的。这个假说最早出现于19世纪,其核心内容是在美洲原住民的祖先之前存在着一个叫作“古美洲人”(Paleoamericans)的人群。这些人与美洲原住民的祖先在工具和文化上截然不同,他们的外形特征与当今的美洲原住民也不一样。其中,最具代表性的是早些年出土自一个叫作“心灵洞”(Spirit Cave,位于美国内华达州)的古人类遗址和一个叫作“圣湖”(Lagoa Santa,位于巴西)的古人类遗址中的古人类遗骸。长期以来,由于这两处遗址样本颅骨外形的独特性,很多学者认为他们就是典型的“古美洲人”。

研究人员表示,该初始种群在大约36000年前与东亚人分离,但与后者在基因上的交流一直持续到约25000年前。交流中断很可能是气候急剧变化导致,使美洲原住民祖先被隔离开。

1968年5月,建筑工人在一个小镇附近的私人农场里发现了克洛维斯墓地。随后,人们找到了大约100件石头和骨头制品,以及来自一名不到两岁男婴的骨头碎片。

人类进入美洲后扩张速度惊人

有学者认为,“心灵洞”古人类的工具与落基山脉另一边的克洛维斯人的工具迥然不同,因此,这两部分古代人群是两种基因不同的族群。但是莫雷诺-迈亚尔等人这次的研究结果表明,虽然这两部分人群在文化上不同,但是他们的基因是相似的。所以,从基因的角度看,并不存在一个不同于当今美洲原住民祖先的所谓“古美洲人”的古代族群。这次研究的结果也说明,长期以来的“古美洲人假说”无法得到基因测试结果的支持,不能自圆其说。

研究表明,大约在距今21000年前,这些古老的定居者至少分成了两个部分——一部分是包含婴儿在内的族群,另一部分则最终形成了美洲印第安人。

研究发现,这名男婴的骨头可追溯至大约1.3万~1.26万年前在美国中西部繁荣一时的克洛维斯文化的末期。经过雕刻的麋鹿骨头要比一起发现的男婴遗骸早上百年的时间,这表明它们是祖传遗物。归Melvyn和Helen Anzick所有的这家农场,是迄今发现的克洛维斯物品和人类骨头同时存在的唯一处所。目前,大多数文物保存于一家博物馆,不过上世纪90年代研究人员把遗骸归还给了Anzick家族。

此外,学者们通过此次研究发现,冰河时期进入美洲的原住民祖先的散播速度比此前学者想象得更快。研究项目参与者、美国南卫理公会大学人类学系学者大卫·梅尔策(David Meltzer)表示,“对‘心灵洞’和‘圣湖’遗址样本的分析有一个惊人的发现,他们彼此相似的基因暗示着他们的祖先以惊人的速度穿越美洲大陆”。

人类进入美洲后扩张速度惊人

盖恩斯维尔市佛罗里达大学人类学家ConnieMulligan认为,这一成果支持了这样一种观点,即亚洲移民在白令陆桥逗留,并在基因上孤立出来,这就是所谓的“白令陆桥滞留模式”。她说:“因为他们拥有完整的核基因组,所以你可以很好地了解这一迁徙发生的时间和地点。”但是Reich警告说,来自单一基因组的年代估计注定是很粗糙的。

当时,Anzick的女儿Sarah正在位于马里兰贝塞斯达的国立卫生研究院进行癌症和基因组研究,她考虑对骨头的基因材料进行测序。不过,她还是谨防激起类似于围绕肯纳威克人所发生的争论。肯纳威克人是1996年7月在华盛顿肯纳威克市哥伦比亚河畔发现的人类遗骸,他的出现在美洲原住民部落与研究人员间引发了一场长达8年的法律大战。前者宣称他们在文化上同这具遗骸一脉相承,而后者认为这具大约9000年前的遗骸所属的时代要早于上述部落。

其中一个样本来自蒙大拿州的克洛维斯人,比来自巴西“圣湖”的古人类在年代上早了2000多年,但是他们的基因相似性很高,这说明他们在亲缘上关系很近。也就是说,这些来自北美洲的古代移民向中美洲和南美洲移居的速度非常快。莫雷诺-迈亚尔表示,一旦这些古代移民到了冰川的南边,他们就发现了一片资源丰富的开阔区域。“他们是狩猎采集者,所以扩张得很快。”这种扩张模式也证实了考古学家此前的观点,长期以来的研究结果表明,大约1.3万年前,人类突然遍及整个美洲。“你现在可以在遗传学中看到这一点。”莫雷诺-迈亚尔说。

此外,学者们通过此次研究发现,冰河时期进入美洲的原住民祖先的散播速度比此前学者想象得更快。研究项目参与者、美国南卫理公会大学人类学系学者大卫·梅尔策(David Meltzer)表示,“对‘心灵洞’和‘圣湖’遗址样本的分析有一个惊人的发现,他们彼此相似的基因暗示着他们的祖先以惊人的速度穿越美洲大陆”。

研究人员还发现,古代白令陆桥婴儿与美洲印第安人的北部和南部基因子群都有同样的关系,这意味着两者都是由单一的迁徙繁衍而来的。该研究小组提出,大约20000年前,一些人向南进入北美洲,之后才被划分成不同的亚群,时间可能在距今17000年至14500年前,这与之前的研究相吻合。

美国政府依据联邦《美洲原住民坟墓保护和归还法令》支持原住民部落的想法。法令要求,在联邦土地上发现的人类遗骸如肯纳威克人,应当被归还给所属部落重新埋葬。不过,法庭认为,主要出于遗骸年代的考虑,此项法令并不适用,并判决肯纳威克人遗骸应远离公众视线,被保藏在博物馆中。

此外,此次研究还表明,约8000年前,一个相对较小的族群从墨西哥向南美和北美缓慢渗透,将他们的基因添加到了当地人群之中,但是却没有完全取代。研究人员在南美洲当代原住民的基因组中发现了这种运动的痕迹。

其中一个样本来自蒙大拿州的克洛维斯人,比来自巴西“圣湖”的古人类在年代上早了2000多年,但是他们的基因相似性很高,这说明他们在亲缘上关系很近。也就是说,这些来自北美洲的古代移民向中美洲和南美洲移居的速度非常快。莫雷诺-迈亚尔表示,一旦这些古代移民到了冰川的南边,他们就发现了一片资源丰富的开阔区域。“他们是狩猎采集者,所以扩张得很快。”这种扩张模式也证实了考古学家此前的观点,长期以来的研究结果表明,大约1.3万年前,人类突然遍及整个美洲。“你现在可以在遗传学中看到这一点。”莫雷诺-迈亚尔说。

为什么一些迁徙者会在白令陆桥逗留和繁衍,而另一些人则选择探索美洲呢?Willerslev说,对新资源的渴望可能会刺激这些迁徙者,但也可能出于纯粹的好奇心。

Sarah Anzick就克洛维斯男婴寻求了当地部落的建议,但依然无法就她要做的事情与部落达成一致。于是,她放弃了这个想法,把骨头保存在一个安全的地方,然后继续其他的研究。

对此,莫雷诺-迈亚尔表示,古老的基因组不仅让我们了解了南美洲的第一批居民,而且还确定了第二批移民的线索,从考古学的记录来看,这次移民并不引人注目。这些中美洲族群与最早的南美洲人后裔混合在一起,并在该地区繁衍生息,大多数当代南美洲原住民都是其后代。

此外,此次研究还表明,约8000年前,一个相对较小的族群从墨西哥向南美和北美缓慢渗透,将他们的基因添加到了当地人群之中,但是却没有完全取代。研究人员在南美洲当代原住民的基因组中发现了这种运动的痕迹。

Willerslev说:“有些人对他们所拥有的东西感到满意,还有一些人在看到大冰盖的时候可能想知道在另一边到底有什么。”

2009年,来自得州农工大学卡城分校的考古学家Michael Waters,同Anzick交流了将遗骸送往Willerslev实验室的想法。2010年,该实验室发表了来自一名4000年前格陵兰居民的基因组测序结果。“我说,‘我可以允许你们做这件事,不过我想参与进来’。”已在主流期刊发表过10多篇论文的Anzick回忆说。

(文章来源:《中国社会科学报》2018年11月21日总第1579期)

对此,莫雷诺-迈亚尔表示,古老的基因组不仅让我们了解了南美洲的第一批居民,而且还确定了第二批移民的线索,从考古学的记录来看,这次移民并不引人注目。这些中美洲族群与最早的南美洲人后裔混合在一起,并在该地区繁衍生息,大多数当代南美洲原住民都是其后代。

Mulligan说,这是一个令人信服的推测。她说:“一旦进入北美洲,他们便会在这块大陆上四处游荡,并且在短短的几千年内南下到达南美洲的土地。”对探索的文化或基因偏好“有助于解释为什么他们会如此匆忙”。

在哥本哈根,她从这个男婴头骨的碎片中提取了DNA,用于可对一个人的母系祖先提供初步判断的线粒体基因组测序研究。数月后,她回到蒙大拿,收到了测序数据并发现和基因组最亲近的匹配者是如今的美洲原住民。“我的心脏几乎停止了跳动。”Anzick说。

责编:荼荼

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Willerslev说,一些观点声称早在三四万年前,甚至更早的时间里人类就已踏足美洲大陆,我们的研究还不能证明这些说法就是错的,但我们认为,即便这些观点是对的,那些早期人类也不可能是当今美洲原住民的直系祖先。

在Willerslev团队通过测序该男婴的核基因组确认了这种联系后,Willerslev向一个处理重新安葬问题的代理机构咨询了建议。他被告知,因为遗骸是在私人土地上发现的,NAGPRA并不适用,而且不需要任何协商。尽管如此,Willerslev还是通过个人努力咨询了当地部落。这促成了Anzick、Willerslev和他们的合著者Shane Doyle在埋葬地点举行的一次会议。Doyle在蒙大拿州立大学致力于美洲原住民研究,并且是克劳人的一员。

姓名:闫勇 工作单位:

“那个地方对我而言非常特别,那里是我祖先的家园。”Doyle说。他告诉Willerslev和Anzick,他们应当在这个男婴被发现的地方重新安葬他。“我认为你们需要将这个男婴放回他父母安放他的地方。”Doyle回忆起当时的话。

随后,Doyle和Willerslev开始了一段1500公里的旅途,去会见4个蒙大拿部落的代表。稍后,Doyle与另5个部落进行了协商。Doyle说,与他们谈话的很多人几乎对这项研究没有异议,但一些人觉得能在研究开始前而不是开始的数年后就和他们协商会更好。

Willerslev认为,研究早期美洲人遗骸的科学家应当假定这些遗骸和当代族群有关,并尽早让他们参与进来。但他表示,并不是所有时候都知道和谁去协商,尤其是当遗骸和跨越整个美洲的族群有关系时。“我们应当让美洲原住民参与进来,但在实践中解决这个问题并非易事。”Willerslev说。

Hank Greely是加利福尼亚斯坦福大学的一名法律学者,对人类遗传学中的法律和伦理问题感兴趣。他推荐Willerslev团队的做法。不过,他认为,在类似的研究中让美洲原住民群落参与进来并没有单一的解决方法。“你可以试着同那些与具体某副遗骸有关系的人对话。”他建议说。

蒙大拿部落的绝大多数人都希望克洛维斯男婴的骨头能够安葬。关于重新下葬仪式的计划正在讨论,其中克劳人发挥了主要作用。葬礼有望在春天土地解冻后举行。

《中国科学报》 (2014-02-20 第3版 国际)

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