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DNA分析表明:中国田园洞人与美洲土著人祖先同源

2013-04-25  litao笨蛋

DNA分析表明:中国田园洞人与美洲土著人祖先同源

 

作者:张春海  来源:《中国社会科学报》

 

中国田园洞人与美洲土著人祖先同源 - 百家讲坛 - 百家讲坛网

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图例为位于北京市房山区的田园洞遗址。(资料图片)

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图片由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所提供

 

  121日,《美国科学院院刊》发表题为《对出自中国田园洞的早期现代人所做的DNA分析》的论文,介绍了由中德学者组成的国际研究团队从分子生物学角度,对4万年前田园洞人的DNA分析所取得的重大突破。该文的基本结论是:这具人骨化石携带着少量古老型人类——尼安德特人的DNA,但更多表现为早期现代人的基因特征,且与当今亚洲人和美洲土著人(蒙古人种)有着密切的血缘关系,而与现代欧洲人(欧罗巴人种)的祖先在遗传上已分开,分属不同的人群。

 

  田园洞人化石有何重要的研究价值?该研究有何突破性意义?进一步的研究如何展开?带着这些问题,本报记者采访了相关学者。

 

  有助于了解古人类基因特征

 

  据悉,田园洞遗址位于周口店遗址区西南6公里处,在北京市田园林场地界内。20016月,田园洞人化石最初由田园林场工作人员发现。2003年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员同号文带队对该地点进行了正式发掘,发现了一些人类化石和大量哺乳动物化石,2004年进行了再次发掘。

 

  田园洞遗址的发现曾引起媒体和公众的关注与重视。相关学者已对田园洞遗址出土化石展开研究,并在古人类体质特征的形态学研究、古人类行为研究、动物群研究、埋藏学及动物考古学研究、与山顶洞遗址的对比研究等方面取得了进展。

 

  同号文向记者介绍说,目前我国对这个时间段的古人类化石记录十分稀少,而能直接从人骨中检测出可供测年及基因测序的有机物质就更稀少,因此,田园洞人化石具有重要的研究价值,可以为了解更新世末期古人类的形态学特征及基因特征提供重要信息。至于田园洞人在亚洲地区古人类演化的体系中究竟扮演了怎样的角色,尚不能肯定。

 

  第一个能获得核DNA的早期现代人

 

  通过破解古人类化石DNA研究古人类的进化历程是古人类研究的前沿领域之一。学者认为,此次研究从分子生物学角度辨识出了现代亚洲人群直接祖先群体中的一个成员,是一项重大研究突破。

 

  据悉,此次田园洞人的DNA分析样品取自该个体的一块腿骨,样品前处理和DNA提取、扩增工作在中国进行,测序和分析工作在德国完成,研究团队成功提取到该个体的核DNA和线粒体DNA。为了能将古人类DNA与大量来自土壤细菌的DNA相区别和分离,该项研究进行了新技术的尝试并取得突破,将含量仅占0.03%的人类DNA成功辨识提纯出来,从而使田园洞人成为第一个能够获得核DNA的早期现代人。

 

  该论文的第一作者、德国马普进化人类学研究所付巧妹告诉记者,骨骼中的DNA在长期埋藏过程中,会严重流失、降解,甚至消失殆尽,所以骨骼中是否含有有机质、是否含有DNA是古人类DNA研究的前提。提取古人类DNA的难度主要体现在两个方面:一是由于微生物在骨骼中生存,其含量的大小直接影响古人类DNA,尤其是核DNA的研究。因为现今多用于大区域核DNA研究的是“鸟枪法”,如骨骼中内在DNA含量较低,测序所得DNA多为微生物DNA。二是当今现代人对古人类DNA的污染问题。古人类尤其是早期现代人的DNA与当今现代人的DNA非常相近,需要用相关的分析方法加以判断、了解骨骼中的人类DNA是否来自同一个体且是否具有古人类DNA特征。

 

  付巧妹认为,早期现代人与当今现代人的核DNA遗传关系研究目前尚处于起始阶段。田园洞人DNA研究是了解早期现代人在欧亚大陆扩散情况的先驱。该研究主要明确了田园洞人与当今的东亚人和美洲土著人的祖先同源。同时,相关基因渗透研究表明,该个体所含尼安德特人和丹尼索瓦人DNA,与目前居住在这一地区的现代人一致。尼安德特人、丹尼索瓦人通常被认为是与现代人亲缘关系最近且已灭绝的远古人类。

 

  应用现代手段进行多方面研究

 

  关于田园洞人,仍然存在大量“未解之谜”。该个体及其代表的人群来自哪里?其先祖是谁?有怎样的演化故事?研究者表示,他们期待着新的发现与突破。

 

  对于今后的研究目标,同号文告诉记者,他们还会继续化石形态学及分类学研究,然后尽可能多地应用现代手段,从多方面研究人类及同时代的哺乳动物化石,力求对田园洞人的各个方面都有所了解,包括人类自身的生物特征、行为特征及与环境的关系等方面。

 

  “争取积累一些数据,建立国际数据库平台,在此基础上,较深入研究欧亚大陆早期现代人的扩散情况。另外,在时空框架下,尽可能了解现代人相关基因或正向选择在时间长河中出现的时间,及其与人类环境和文化的互动关系。”付巧妹这样介绍未来的研究构想。

 

DNA分析显示:田园洞人或是中国人直系祖先

 

作者:齐芳   来源:《光明日报》

 

日前,由我国科学家带领的国际团队成功提取到田园洞人的核DNA和线粒体DNA。分析表明,田园洞人只携带着少量古老型人类——尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA,更多表现的是早期现代人的基因特征,且与当今亚洲人和美洲土著人(蒙古人种)有着密切的血缘关系,而与现代欧洲人(欧罗巴人种)的祖先在遗传上已经分开,分属不同的人群。该成果发表在日前出版的《美国科学院院刊》上。

 

田园洞遗址发现于2001年,位于北京市房山区,距离著名的周口店北京猿人遗址约6公里。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的科学家们一直在这里进行发掘和研究,发现了包括下颌骨和部分肢骨在内的古人类遗骸和丰富的哺乳动物骨骼,并确定该古人类个体生存的时代为4万年前。

 

该项研究的主要完成人之一、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员高星说:“以前通过考古学研究判断,现代人种在4-5万年前已经形成。但这一结论在分子层面缺乏证据。田园洞人DNA的测序分析显示,现生本土人群的直系祖先可以追溯到4万年前的北京地区。”

 

这项研究的另一个创新点就是发明了化石DNA提取的新技术。由付巧妹、高星和Svante P.bo等德国科学家组成的国际团队,从田园洞人的一块腿骨上,提取到了核DNA和线粒体DNA

 

高星介绍,提取化石DNA非常困难,时代过久或保存状况不好的标本可能根本没有DNA残留可供提取和分析。即使保存状况好的标本,因为长埋于地下,其DNA也往往被大量微生物DNA混淆和污染。“在此之前,我们的实验室对包括来自丁村、许家窑、山顶洞、萨拉乌苏、奇和洞等重要古人类遗址的人骨或动物化石做过尝试,但大多不成功。”高星说:“这次,我们进行了新技术的尝试并取得突破,将含量仅占0.03%的人类DNA成功辨识并提纯出来,从而使田园洞人成为第一个能够获得核DNA的早期现代人。”

 

现代人的起源与演化是目前学术界的热点课题。对世界各地现生人群的渊源,包括我们中国人的直接祖先,学术界仍有不同的认识,针锋相对的观点还在论战之中。高星说,该方法的建立有利于最大限度获取早期现代人的遗传信息,从而更好的理解早期现代人在欧亚大陆的扩散情况。“该个体及其代表的人群来自哪里?其先祖是谁?有怎样的演化故事?我们的实验室还要继续追踪研究。分子生物学技术的发展及其在古人类学领域的应用,使我们看到不断取得重大发现和突破的前景。”

 

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