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北京日报客户端 | 记者 王鸿良 近日，中国科学院昆明动物研究所、云南省文物考古研究所等单位研究人员，对云南蒙自马鹿洞发现的“蒙自人”头骨化石开展古DNA遗传学分析研究，发现“蒙自人”与最早的美洲原住民存在深度的古老祖源遗传联系。这一成果近期在线发表于国际学术期刊《当代生物学》。我们邀请该研究第一作者、中科院昆明动物研究所张晓明研究员作介绍。 1.4万年前“蒙自人”女性及其生活场景复原图 （中国科学院昆明动物研究所设计 任文煜绘图） 马鹿洞“蒙自人”的发现 马鹿洞位于我国云南东南部的蒙自市，处于东南亚热带北部边缘，受西南和东亚季风气候影响，是更新世（距今约260万年至1万年）末期的含化石的人类活动洞穴遗址。 马鹿洞洞口开口于西南方向，洞口宽8.2米，高9.5米，深3米以上。遗址分布面积200余平方米，文化层堆积厚达5米。 1989年10月，因当地老百姓采石，偶然发现了这个早已自然封闭的遗址。当时经云南省博物馆古人类研究室、红河州文物管理所和蒙自县文化馆抢救性发掘，出土了包括一个经人工对称钻孔头盖骨、被火烧过的头盖骨和较完整的近端股骨等人类化石30余件，并发现了用火遗迹。 马鹿洞发现的这些早期人类俗称为“蒙自人”或“马鹿洞人”。出土的动物化石有：马鹿、毛冠鹿、黄鹿、麝、猕猴、熊、水獭、猪獾、豹、灵猫、犀、斑羚、牛、野猪、豪猪、兔和板齿鼠等17种哺乳动物化石，其中以鹿科动物居多，由于之前洞自然封闭，没有名称，考古学者将其命名为“马鹿洞”。 2008年，考古工作者对3.7米的地层剖面沉积物的系统测年显示，被用于古DNA测试研究的头盖骨年代约为1.4万年前。 “蒙自人”头盖骨 源自“走出非洲”的早期现代人 之前体质人类学研究发现，“蒙自人”形态特征复杂，具有多种古老特征和现代人特征，因此，古人类学者给出了三种推测： “蒙自人”可能是幸存到晚更新世末期的未知的亚洲古老型人类； “蒙自人”独特的体质人类表型可能是亚洲古老型人类与早期现代人混血的结果； “蒙自人”复杂的表型可能反映了早期祖先遗留下来的南方早期现代人丰富的形态多样性。 近期，我们用“蒙自人”的头盖骨碎片材料开展了古DNA分析，用遗传学的研究手段鉴定“蒙自人”头盖骨代表的个体为亚洲早期现代人女性，而非古老型人类。 “蒙自人”的母性遗传世系，属于一种未知的东亚现代人群线粒体M9支系，而现生人群的M9支系主要分布于喜马拉雅地区的藏缅人群和东南亚群岛的南岛语族（8000年前的福建“亮岛人”属于这个分支）中。过去对现代人群的研究表明，M9支系可能在2.6万年前产生于中国南方和东南亚接壤的地区，在末次盛冰期以后分别快速扩散到了喜马拉雅地区和东南沿海地区。因此，“蒙自人”的源头是“走出非洲”、约6万年前至5万年前定居到亚洲南部的早期现代人。 与美洲土著关系密切 遗传学分析发现，从南方的云南马鹿洞到北方的黑龙江流域，约1.6万年前至1.4万年前的华夏大地上，已经形成了中国人群共享的一种遗传背景格局，这种遗传背景是更新世晚期美洲最早定居者的东亚源头，也是美洲土著最主要的遗传成分。 该遗传背景与美洲土著的密切程度，显著高于黑龙江流域1.9万年以上的个体、2万年以上的古西伯利亚人、2600年前日本列岛的绳文文化人和8千年前的东南亚和平文化人等人群与美洲土著的关系，该结果也支持了早期东亚人群沿海岸线从南向北迁徙、部分人群跨过白令海峡到达美洲的观点。 大量的考古学和遗传学证据显示，美洲最早的原住民即印第安人，是史前从欧亚东部通过白令海峡迁徙和定居到美洲大陆的，这个时间一般不超过2万年。之前我们团队的遗传学研究表明，携带现代人类父系C-M130支系的人群，约4万年前从亚洲南部沿着海岸线向北迁徙和扩散进入了东北亚地区，其中一部分人群约1.5万年前跨过白令海峡抵达了美洲。我们对“蒙自人”的研究，从早期人类的古DNA基因组信息上也支持了这样的人类迁徙历史。 现代人起源已明朗 全世界现代人群的主体起源和迁徙历史，现在总体是比较明朗的，只是对一些细节和具体的历史事件，会有不同的观点和争议。 解剖学意义上的现代人，起源于大约20万年前的非洲，在非洲大陆演化了约10万年之后，于约10万年前，早期现代人开始走出非洲扩散到世界各地。研究认为，现代人在扩散到世界各地之前，在中东地区停留了4万至5万年以后才扩散出来，在该地区还与尼安德特人等欧亚大陆的古老型人类发生了遗传混合，所以，现在所有人身上都携带有1%-3%的尼安德特人基因。 从中东地区分道扬镳之后，一部分人群往欧洲迁徙，一部分人群往亚洲和大洋洲等地区迁徙。 一般认为，早期现代人是通过“南线”沿着海岸线迁徙，约6万年前至5万年前进入了东亚南部地区，而后由南向北迁徙进入了东亚腹地，其中一部分人群经过东北亚地区，约2万年前跨过白令海峡到达了美洲大陆。 近年来有许多的证据发现，约4万年前至1.8万年前，也有一部分早期现代人是通过“北线”迁徙进入了东亚，不过这部分人群对现代东亚人群的遗传贡献相对较少。 延伸阅读 “黄皮肤”特征或形成于7500年前 自然环境通过作用于人类的基因，从而影响人类的表型。因此，从史前到现在，我国的自然生态系统环境造就了中国人特有的一些基因组特征，继而产生了相应的中国人群的特征体貌等表型。 EDAR基因的一个改变氨基酸的突变（EDAR-370A突变），与中国人群的铲形门齿、直发、头发密度、汗腺发达水平和乳腺密度等表型密切相关。我们的研究发现，EDAR-370A突变最早在我国东北黑龙江流域1.9万年前的早期现代人个体中出现，其后在同区域的1.4万年前个体和贝加尔湖南部约1.4万年前的乌斯季恰赫塔个体中也存在。有意思的是，该基因突变在南美洲秘鲁海岸线区域的1.2万年前的洛斯里尔斯个体中也出现了，同时也证明了晚更新世东亚人群对美洲原住民有直接的遗传贡献。 之后，从全新世（约11700年前至今）早期开始，EDAR-370A突变在东亚人群和美洲原住民中均受到了强烈的自然选择作用，其频率在这两个大陆人群中都很快飙升到了约90%。该突变在全新世晚期低频出现在大洋洲人群中，反映了源自东亚的南岛语族约2000年前扩散到太平洋群岛的历史，而该突变在现代中亚和高加索人群中的出现，反映的是这些地区近代东西方文明的交融历史。 我们可以观察到，人类的肤色主要有深肤色和浅肤色，深肤色主要分布在非洲、东南亚和新几内亚等地区的热带雨林人群中，浅肤色为其他人群所拥有，比如我们中国人的黄皮肤和欧洲人的白皮肤等。 人类的不同肤色是不同的环境下自然选择作用的结果，是人类适应不同自然环境的具体表现。我们之前的研究发现，导致比东南亚人群“更白”的中国人群“黄皮肤”表型的基因突变，是黑色素细胞转运蛋白基因的一个改变氨基酸的突变（OCA2-615Arg突变）。我们发现，OCA2-615Arg突变在4万年前的“田园洞人”、3.3万年前至1.9万年前的“黑龙江人”、1.4万年前的“贝加尔湖人”、1.4万年前的“蒙自人”和1.1万年前的“隆林人”中都没有发生。 该突变最早在7500年前的福建“亮岛人”中出现，并在约3500年前在我国东部沿海地区迅速提升到了中等频率（约26%），这与该时期中国考古遗址数量激增所反映的人口快速扩张相吻合。该突变继而在现生东亚人群的平均频率达到了约60%，特别是在东南沿海地区的一些汉族人群中，频率可以达到90%以上。 这些结果表明，中国人群的“黄皮肤”浅肤色表型，可能至少在7500年前就已经形成，这不仅反映了自然选择在最近一万年以来的全新世仍然在影响东亚地区人群的遗传结构和相应的体质表型，同时为“黄种人”为主创造的中华文明起源研究提供了线索。 图片由张晓明研究员提供 |
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