曹操家族DNA的研究结果
2009年,河南安阳对外宣布发现曹操墓,此消息一出即引发轰动,亦引发争议。随后,复旦大学人类遗传学实验室宣布,拟用DNA技术开展对曹操家族DNA的研究。曹操本是生活在2000年前的历史人物,寻找他的DNA似乎遥不可及。
要把曹操后人与2000年前的曹操进行“亲子鉴定”,首先需要的是可靠的样本。课题组李辉教授告诉记者,从2009年起,专家组在全国各地采集了79个曹姓家族的280名男性和446个包括夏侯、操等姓氏男性志愿者的静脉血样本,最终样本总量超过1000例。
随后,课题组进一步梳理全国258个曹姓家谱,筛选出8支持有家谱、经过史料分析有一定可信性的曹氏族群,再对他们的DNA进行检测,最终发现其中6个家族的祖先交汇点在1800年至2000年前――这正是曹操生活的年代。
“这些家族共同检出了一个非常罕见的染色体类型,这个比例在全国人口只占到5%左右。”李辉说,这也就意味着他们假冒的可能性只有千万分之三,“因此法医学上可认定他们是曹操的后代。”
课题组透露,在确认曹操后代的同时,他们还用同样方法验证了汉代丞相曹参的家族基因与曹操家族基因没有关系,从而证明曹操是曹参后人说法有误;同时对民间传说曹姓是曹操后代避祸改姓而来、曹操是夏侯氏抱养而来等说法,研究证明曹操家族与这两个姓基因没有明确遗传关系、家族基因不一致,因此说法也不准确。 通过成功反推出曹操家族DNA,课题组破解了曹操部分身世之迷;而曹操家族之迷,也随着研究的深入,慢慢揭开谜底:
2011年,复旦课题组来到曹氏宗族墓所在地――安徽亳州,并从上世纪70年代从曹氏宗族木“元宝坑一号墓”出土的文物中找到两颗牙齿,“经过现场挖掘人的口述和墓内中央位置的铭文等,最终确定两个牙齿均来源于曹操叔祖父――河间相曹鼎。”
有了数千年前曹操叔祖父的牙齿,通过古DNA测试,隐藏在这颗牙齿中的时空记忆也逐渐展现。
根据现代基因和古DNA的双重验证,课题组得出最终结论――100%确定曹操家族DNA。通过比对,安徽亳州的曹操祖辈墓葬元宝坑1号墓的遗骨与现代曹操后人紧密关联;夏侯氏、曹参后人都不是该类型。故此,课题组认为曹操之父来自家族内部过继,该家族并非曹参本族。
记者了解到,至今找到的曹操后人有9支,分别来自安徽绩溪、安徽舒城、安徽亳州、江苏海门、广东徐闻、江苏盐城、山东乳山、辽宁东港、辽宁铁岭,“这一课题研究第一次从基因层面验证了许多同姓人群在千百年前确实是一家。
孔子生于公元前551年,孔子身后,四代单传,自第八代起逐渐繁衍,迄今已历2500多年,子孙遍布全球。根据最近续修孔子世家谱的统计数据显示,孔子的后裔以山东曲阜为中心,遍及中国及海外,将近300万人。中国内地的孔子后裔约250万到260万人,以曲阜为居住中心。海外的孔子后裔以韩国的8万人最多,其次是美国、马来西亚、新加坡等地,居住在中国台湾的孔子后裔也有2000人左右。
记者从中科院遗传研究所的专家处得知,人体细胞当中的DNA不单单能决定眼珠和皮肤的颜色,而且还留下了我们祖先的信息。一个孩子的基因当中包含着父亲和母亲双方的遗传信息,但是其中只有两个部分保存着相对纯粹的父系或者母系遗传信息:Y染色体穴由父亲传给儿子雪,线粒体DNA穴由母亲传给儿女雪,Y染色体是男性特有的,拥有相同Y染色体的男性必定源自同一祖先。在进化中,Y染色体上发生的突变会保留下来,而且会传递到男性后代。这些信息是该家族的一个宗族标记,找到这些遗传标记,不仅可以得到自己父系或母系的相关资料,而且还可以知道自己的“老祖宗”是谁。
受英国一则报道的启发,有中国专家近日表示,可以借助DNA鉴定的方法,为孔子后裔验明正身。同时,这也使得山东曲阜孔氏族谱修订工作得以加快进行。
本报讯大陆孔子“准后人”如今正希望借助DNA鉴定技术来确认自己的血缘。
孔氏族谱金光缭绕
北京《京华时报》13日报道,按照孔府家规,孔氏族谱有“六十年一大修,三十年一小修”的定约。山东曲阜孔府上一次修订孔氏家谱是在20世纪30年代,为此,1996年5月,经孔子第77代嫡孙孔德成同意,开始进行孔子家谱续修筹备工作。
历史上,孔子的家谱一共进行过四次大规模的修订,这次是第五次,也是规模最大的一次。
山东曲阜孔子家谱修谱协会编辑孔德威说,由于孔子的后人散落于全国各地及海外,他们只负责国内部分家谱的修订,海外的孔子后裔由设在香港的“孔子世家谱续修工作协会”负责收集。
孔德威说,家谱是记载同宗共祖的血缘集团世系人物的历史图籍,它与方志、正史构成了民族历史大厦的三大支柱,是中国珍贵文化遗产的一部分,同时对海内外华人寻根认祖,增强民族凝聚力也有着重要意义。
后代子孙拟鉴血统
《北京晨报》13日报道,在修谱的过程中,调查核实用去了大部分的时间。上世纪30年代修订的《孔子世家谱》在这个过程中起到了巨大的作用。有些孔氏后人能够拿出支脉家谱来,而这些家谱又能和《孔子世家谱》对上,那么,这一脉孔子后人就能比较全地收入新修的家谱。而有些孔氏后人想入谱,却说不出他属于哪个谱支,甚至连辈分都不知道,这就给入谱工作造成了很大的麻烦。
英国《泰晤士报》此前曾报道,英国“牛津祖先”公司通过DNA对比测试发现,现年48岁的英国移民后裔、美国会计学教授汤姆·鲁宾逊的Y染色体与成吉思汗的“精确匹配”。鲁宾逊被确认为成吉思汗迄今为止第一位在欧美发现的男性后人。正是这一消息给孔子“准后人”们提供了灵感。
对此,中科院遗传研究所的专家支招儿,那些既没有支谱又没有辈分、却想入谱的孔子后人,只要提取体内DNA进行检测就能确定正身。根据对一些孔姓人士的采访,他们表示,如果经济允许,会考虑通过DNA检测来验证自己是否为孔子后人。
那么,如何获得孔子的DNA样本呢?有关专家表示,只要取得孔子一个嫡系后人的DNA即可。技术上已经不存在问题,关键是做这种检测花费较高,很多人想通过DNA检测来证明自己确是孔子后人,却承担不起每例检测人民币千元以上的费用。
根据最近续修孔子世家谱的统计数据显示,孔子的后裔以山东曲阜为中心,遍及中国及海外,将近300万人。中国内地的孔子后裔约250万到260万人,以曲阜为居住中心。海外的孔子后裔以韩国的8万人最多,其次是美国、马来西亚、新加坡等地,居住在台湾的孔子后裔也有2000人左右。
科学家已经对最古老的DNA进行了测序,突破了古代基因组研究中的象征性障碍,并为了解北美已灭绝的冰河时代巨人-哥伦比亚巨人和猛ma象的进化打开了前所未有的窗口。
这一壮举不太可能引发哺乳动物的 侏罗纪公园 式 娱乐 活动。 这项研究不是第一个对庞然大物的基因组进行测序的研究,也没有使人类更接近重生庞然大物。 相反, 超过一百万年 历史 的 在《 发表的 自然》杂志 周三 上 DNA研究为古代DNA的快速发展奠定了一个里程碑,几乎是有史以来最古老的基因组记录的两倍。
脱氧核糖核酸来自俄罗斯古生物学家 ( 在1970年代初在西伯利亚发现的三个猛犸臼齿 安德烈·谢尔 Andrei Sher) ,这是他的猛犸研究领域的传奇人物。 研究人员估计,三颗牙齿中最年轻的一颗大约有500,000至800,000岁,而年龄较大的两颗则介于一百万到120万岁之间。 有史以来最古老的DNA测序来自 的近70万年前的马化石 加拿大育空地区 。
主要研究作者 ( 说:“打破这种超过一百万年 历史 的魔幻障碍打开了一个新的时间窗口,可以说是进化论的新窗口。” 汤姆·范德瓦克 Tom van der Valk) 乌普萨拉大学生物信息学家, 在瑞典斯德哥尔摩的古生物中心。
这些发现为科学家关于北美猛犸象如何进化的增添了令人惊讶的细节。 一方面,牙齿的古老DNA强烈表明北美的猛犸象是北美主要的猛犸象之一,是在40万到500,000年前出现的一种杂种-这一事实仅是因为该研究的较早的DNA大大早于这种杂交而已被揭示。 研究合著者 说:“如果我们研究脊椎动物等高阶生物,我想不出一个例子,即人们在物种起源之前就进行了采样 洛夫·达伦(LoveDalén) 古生物学中心的遗传学家 。”
DNA记录可以追溯的越远,科学家就越能了解进化的工作原理。 该研究的作者说,这项研究的成功还意味着,在理想条件下,甚至有可能深入了解进化的过去,可能追溯到几百万年前。 (比这大的年龄,DNA会被分解成太小的碎片而无法重新组装。)
牙齿工作始于2017年,当时古遗传学中心从俄罗斯科学院收到了牙齿样本。 由 ,遗传学家 领导的 小组身穿防护服,如今已非常熟悉COVID-19的年龄 PatríciaPečnerová 骨粉 丹麦哥本哈根大学的博士后研究员 研究 ,每个样品都可以研磨50毫克的 。 然后,佩奇纳罗瓦(Pečnerová)用一系列化学浴液从每小撮粉末中小心地提取了少量DNA,这些化学浴液将DNA浓缩在不超过胡椒粒的小液滴中。
Pečnerová说:“基本上,我就像是戴着面罩和面罩的茧一样。” “一个[人类]细胞可能掉入试管中”并破坏样品。
经过数周的计算后,研究小组可以准确识别出短至350万个碱基对的猛DNA DNA片段,并将其映射到一个生命周期超过30亿个碱基对的基因组中。
序列惊喜
这项新研究已经在阐明北美猛犸象是如何演变的。 令研究人员震惊的是,这项新研究的DNA序列太旧了,以至于早于漫游于北美的两个主要猛犸物种之一的哥伦比亚猛犸象的起源之前就已经出现了,这为科学家们提供了关于猛犸象如何进化的新见识。
到150万年前,欧洲和亚洲草原猛ma象的亲属从西伯利亚抵达北美,横渡了现在由白令海峡覆盖的陆桥。 这些新来的东西后来引起了哥伦比亚猛犸象的出现。 大约在100,000到200,000年前,北美至少有两种主要的猛犸象:北部的猛犸象和南至墨西哥的哥伦比亚猛ma象。 研究人员还从 知道 过去的遗传研究 中 ,哥伦比亚猛ma象和羊毛猛ma象是杂交的。
古生物学家长期以来使用猛ma象独特的上臼齿来帮助逗弄不同的物种。 根据生物学家的牙齿,古生物学家传统上认为,大约150万年前在北美存在猛犸象是哥伦比亚猛犸象。 但是,尽管化石牙齿记录显示出连续性,但新的DNA研究中的遗传记录却显示出变化。
这项新研究的两个猛ma象基因组属于血统,后来又产生了猛犸象。 但是,这三颗牙齿中最古老的牙齿的DNA被科学家们昵称为Krestovka,是在发现附近的河流之后发现的,它似乎属于先前未知的遗传谱系,大约在150万年前就从含有另外两颗牙齿的谱系中分裂而来。 。
有时,西伯利亚东北部的弗兰格尔岛的永久冻土层会出现毛茸茸的猛象牙。 弗兰格尔岛是猛犸象的最后避难所之一,其中一些幸存下来直到公元前2500年,使其成为寻找猛犸象DNA的有用之地。
当范德瓦克(Van der Valk)的团队将神秘的猛犸象基因组与先前测序的哥伦比亚猛犸象DNA进行比较时,研究人员得出了一个惊人的结论:哥伦比亚猛犸象是在40万到500,000年前出现的一种杂交种,发生在Krestovka猛犸象和西伯利亚羊毛猛ma象之间。在西伯利亚,北美或白令西亚的某个地方,曾经将两者连接起来的陆桥。
在大约200,000年前在北美发生的第二次杂交事件之后,哥伦比亚猛犸象又从羊毛猛犸象获得了11%至13%的基因组。 到大约12,000年前,哥伦比亚猛犸象灭绝时,其基因组中约有五分之三可追溯到羊毛猛犸,而其他五分之二则可追溯到神秘的Krestovka猛犸象,仅从其内含的DNA中知道一颗牙齿。
该研究还显示了猛ma适应寒冷的程度和程度。 过去的古代DNA研究 已经深入研究了羊毛猛ma象在低温下如何繁衍的遗传细节。 但是,羊毛猛犸象耐寒能力背后的许多基因变异首先出现在更早的猛犸象中。 这项新研究发现,超过一百万年前,超过85%的羊毛变种已经出现在西伯利亚的草原猛犸象中。
根据化石证据,到这一百万年的 历史 ,猛犸象已经生活在高纬度地区,因此,这些冰霜巨人适应寒冷天气就不足为奇了。 但是,这项研究提供了对这个越冬过程的速度的独特了解。 猛犸象似乎已经或多或少地稳定地进化了这些适应寒冷的基因变异,而不是突然爆发。
古生物学家说,有关哥伦比亚猛犸象是杂种的发现将进一步引发对北美猛犸象化石记录的不断重新评估。
近期 比较了猛犸化石牙齿与遗传家谱的研究发现,在北美,每个区域的牙齿的形状和形式都远非重叠,因为它们不像是不同猛犸物种的死铃。 这项新的研究强调了这一点:在50万年前之前和之后,北美的猛犸化石牙齿没有发生巨大变化,即使产生哥伦比亚猛犸象的遗传变化很大。
对于研究的共同作者 阿德里安·李斯特 Adrian Lister) ,伦敦自然 历史 博物馆的古生物学家,世界上最著名的猛犸象专家之一 ( 来说,该研究还凸显了一种持久的张力:如何在仍然缺少DNA的情况下定义北美猛犸象牙齿。 如果从基因上讲,如果哥伦比亚猛犸象直到40万到500,000年前才出现,那么古生物学家应该如何定义看上去长相一致的老式猛ma象呢? 迄今为止,还没有人发表超过五十万年前的北美猛犸牙的任何DNA。
Dalén说,为了填补更多的难题,他和他的同事们想尝试将他们打破纪录的技能运用到北美猛犸牙上。 研究小组已经确定了来自加拿大的500,000年 历史 的猛犸牙以及可能属于羊毛猛犸象的200,000年的牙,作为将来测序的可能候选对象。
如今,科学家已经突破了百万年的壁垒,甚至更老的DNA揭示其秘密也只是时间问题。 “这是一百万美元的问题,”达伦说。 “我们已经看到了所拥有的数据,我认为,如果我们只有一个好的样本,要超过200万个相对容易。”
牛津大学大数据研究所的研究人员在 探索 人类之间的遗传关系方面迈出了重要的一步:一个追踪我们所有祖先的家谱。这项研究发表在今天的《科学》杂志上。
在过去的二十年中,人类基因研究取得了非凡的进步,为数十万人产生了基因组数据,其中包括来自数千名史前人类的基因组数据。这就为追踪人类遗传多样性的起源,以生成世界各地个体如何相互关联的完整地图的可能性提供了依据。 到目前为止,这一愿景面临的主要挑战是找到一种方法来组合来自许多不同数据库的基因组序列,并开发算法来处理这种规模的数据。
然而,牛津大学大数据研究所的研究人员今天发表的一种新方法可以轻松组合来自多个来源的数据,并进行扩展以适应数百万个基因组序列。 大数据研究所的进化遗传学家、主要作者之一Yyan Wong博士解释说:"我们基本上已经建立了一个巨大的家谱,一个全人类的家谱,它尽可能地模拟了产生我们今天在人类中发现的所有遗传变异的 历史 。这个家谱使我们能够看到每个人的基因序列如何与其它基因组相关联。 由于单个基因组区域仅从父母一方(母亲或父亲)遗传,因此基因组上每个点的祖先都可以被认为是一棵树。这组树被称为"树序列"或"祖先重组图",将遗传区域与遗传变异首次出现的祖先联系起来。
主要作者Anthony Wilder Wohns博士在大数据研究所攻读博士学位,现在是麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学的博士后研究员,他说:"从本质上讲,我们正在重建我们祖先的基因组,并利用它们形成了一个庞大的关系网络。然后,我们可以估计这些祖先居住的时间和地点。我们方法的强大之处在于,它对基础数据做出的假设很少,还可以包括现代和古代的DNA样本。
该研究整合了来自八个不同数据库的现代和古代人类基因组数据,共包括来自215个人群的3609个个体基因组序列。古代基因组包括在世界各地发现的样本,年龄从1000多岁到10万多岁不等。这些算法预测了进化树中必须存在共同祖先的位置,以解释遗传变异的模式。由此产生的网络包含近2700万祖先。 在这些样本基因组上添加位置数据后,作者使用该网络来估计预测共同祖先居住的位置。结果成功地重新捕捉了人类进化史上的关键事件,包括从非洲迁出。
虽然家谱图已经是一个非常丰富的资源,但研究小组计划通过继续整合遗传数据来使其更加全面。由于树序列以高效的方式存储数据,因此数据集可以轻松容纳数百万个额外的基因组。 Wong博士说:"这项研究正在为下一代DNA测序奠定基础。随着来自现代和古代DNA样本的基因组序列质量的提高,这些树木将变得更加准确,我们最终将能够生成一个单一的,统一的地图,解释我们今天看到的所有人类遗传变异的下降。 Wohns博士补充说:"虽然人类是这项研究的重点,但这种方法对大多数生物都是有效的。
南岛语系族群并不是一个单一的民族,而是一群说着相似语言的庞大族群,包括台湾原住民、美拉尼西亚人、密克罗尼西亚人、波利尼西亚人、印尼人、马来人、菲律宾人等等,总人口约有4亿。
本文将依据祖缘树TheYtree的数据,介绍南岛语系族群主要父系基因类型的起源、分布范围和其他特点。
现代南岛语族群里有大量的M95,虽然生活在南岛国家,操南岛语,但其实是中国华南外溢的,从中南半岛南下的农业人群,本质上跟航海人群是有区别的,本文暂不涉及。
1 C-Z31885
在TheYtree上,该支系共祖时间是43万年,与兄弟支C-AM00694共祖时间47万年。这个时间非常久远。跟IJK的共祖时间相当。此时,IJK应该还在西亚地区。
再来看分布区域。C-Z31885在树上的样本分布于巴布亚新几内亚、澳大利亚、新西兰、印度尼西亚。可以看出分布是非常偏东的。在巴布亚新几内亚和以东的太平洋岛屿高频分布。其兄弟支C-AM00694主要分布在中南半岛。中国华南也有少量分布。推测是属于和平文化人群。47万年前,两支的分化地点很可能是在中南半岛。
C-Z31885是太平洋各岛屿最主要父系类型。以分子人类学爱好者比较关注的波利尼西亚人为例,总体分布格局大致是C-Z31855占一半以上,同时混合一些O,越往东O越少。
为什么会出现这种情况,在这里无责任开脑洞分析一下。可能是印度尼西亚东部或者巴布亚新几内亚的C-Z31885人群在O系南岛人到来之前就独立点了航海科技树,率先开始了远征大洋之旅程。C-Z31885和其他O系南岛人最大的区别在于,他们到达东南亚比O早几万年,是这里真正的土著居民,而且他们没有去过中国!!!所以,2010年有几个塔希提岛民驾驶帆船航行到福建平潭,进行了一次寻根之旅,还是有必要测一下Y,很可能是拜错了坟头。
2 O-B390
O-B390是M119大类下的一个分支。在TheYtree上共祖时间为4500年。目前有菲律宾的一个自费样本。还有多个新加坡科研样本,这些科研样本应为当地马来人。
O-B390在台湾原住民中有一定比例,总体来说是南高北低。南部达悟(雅美)族,排湾族中较高。北部泰雅族等较低。菲律宾巴丹岛人最高,有40%,菲律宾本土样本测出12%。
注:第一行M119就是O-B390
此外,在美拉尼西亚(瓦努阿图)、密克罗尼西亚、波利尼西亚(汤加) 检测到O-B390。其中比例最高的是印尼的明打威岛,74个样本检测出42人(57%)。可见B390是一种分布范围广,人口众多的一种类型。O-B390虽然在台湾汉本遗址没有出土古DNA样本,但是在B390节点上游有古DNA样本。这就是福建省连江县近海岛屿出土的8300年前古人“亮岛1号”。
西引岛距离连江县黄岐半岛直线距离20多公里。8300年前的古人就已经可以到达了。O-B390的祖先O-SK1590可能是世界上最早掌握航海技术的人。因为此时其他南岛人支系要么还没从大陆支分离出来,要么还在瓶颈期中。
8300年前的“亮岛1号”在福建连江沿海生活。他会是福建的土著居民吗?可能性很小。因为从树形来看。如今跟O-B390最近的兄弟是O-F1476,如今主要分布范围在苏皖,华北东北都有不少,离福建较远,而且有不少测试者生活在长江以北,这就让人费解了。O-F1476底下两支共祖时间是三四千年,也超出“闽越迁江淮”事件的时间点。O-F1476在三四千年之前可能已经不在闽、浙地区。
但是,O-SK1590诞生的年代离亮岛人的生活年代只有几百年。所以也不可能离得太远,而且浙江发现了很多新石器时代的遗址。所以八九千年前起源地可能还是浙江沿海的某个地方。8300年前的宁波余姚井头山遗址出土了船桨还有各种造船工具。这个遗址的时间与“亮岛1号”同时代,也和O-B390国内兄弟支O-F1476共祖时间一致,很可能存在关联。
“亮岛人”向南迁,而他的亲戚O-F1476也离开了浙江,其中缘由就不得而知了。也许是因为环境变化或者是因为外敌入侵。
出品:科普中国
制作:栗静舒(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)
监制:中国科学院计算机网络信息中心
你的家里,是否有一本泛黄的家谱?里面记载的许多名字虽然陌生,但其承载的个体与你有着亲密的血缘关系。
普通人的家谱往前追溯三五辈,就往往让后人感到复杂难辨。那些古人类学家,纵跨百万年甚至更长时间尺度,横览扑朔迷离的亲缘关系,仅凭一些散落的残骸断骨,又如何编写人类祖先的"家谱"?
化石保存至今,往往被复杂的埋藏过程改造得支离破碎,所以研究者获取到的多是零星的人骨片段,诸如几颗牙齿(中学 历史 教科书开篇提到的元谋人,实际上就是根据两颗牙齿而命名的),胳膊或者大腿骨,脚趾头,手指头……对于化石的观察、种属与部位鉴定、测量与比较,是研究人类遗骸的第一步。
据说,古人类学家贾兰坡先生有个习惯,常常在兜里揣几块人类化石,反复地摸索与感受,以增进对古人类骨骼的了解。虽然现在的学者不再被允许将化石揣到兜里,但是识骨寻踪的基本功训练绝不可免。如果连人和动物化石都傻傻分不清,是大腿还是胳膊的问题也没弄明白,那么何谈下一步的研究。
当然,如果足够幸运地发掘出完整的遗骸,那么就可以轻松愉快地完成第一步了。可惜天公不作美,这种送分题出现的概率很低,不论是我们所知的北京猿人化石,还是人类的"老祖母"——南方古猿露西的化石,都是古人类学家们在长期野外调查与发掘中,找到碎片才拼出来的相对完整的遗骸。
有时候,仅仅找到头骨,也足以让古人类学家们欢呼雀跃,因为 头骨蕴含着其他部位难以比拟的丰富信息。 看面相就能找到很多信息:比如面相是像现代人类还是更像猿类,头骨是否浑圆,脑容量有多大,牙齿是否原始,等等。而高分辨率工业CT技术、3D复原、几何形态量化各个微小解剖部位等手段,使得古人类学者从头骨中获得了更多的形态数据。之后,通过对数据进行分析,就能绘制出人类祖先的系统发育树。
但是,通过这种方式绘制出的家谱,存在着显而易见的局限性。万一有些古人类,只是长得显老呢?
2015年,一个古人类研究团队宣布,在南非找到了当地最早的古人类——纳莱迪人(Homo naledi),因为纳莱迪人具有许多原始古人类特征,比如较小的脑容量与南方古猿的相当,研究者推测这些古人类的生活年代距今约300万年。
两年后,综合光释光、古地磁、铀系等多种测年法得出的年代数据,却让大家大吃一惊,距今300万年的纳莱迪人实际上只有约30万年的年龄(距今约335万至236万年)——纳莱迪人并不是南方古猿的竞争对手,而是尼安德特人的邻居。由此可见,仅仅根据面相判断发现的头骨是原始还是现代,是无法真正得知其所处的演化位置的。毕竟,长得显老,也不是纳莱迪人的错啊!
再比如在30万年前的非洲大陆,一些原始人类的头骨和早期现代人头骨的解剖学特征有一定的关联,可以说同时具备"原始"与"现代"的特征,而古人类学家也很难真正找到令人信服的、可以统一区分的标准。不仅如此,实际上在人类演化的各个阶段,比如处于直立人至智人阶段大多数古人类化石,都难以根据其骨骼形态特征而判断谁古老、谁年轻。
所以说,再高级的摸骨、看相,也是远不够的。
如上文所言,测年结果改变了纳莱迪人的演化位置,也正是因为年代不清楚的原因,导致学术界对很多标本的重要性都存有疑问。古人类学家高星曾说过, "年代的准确性,对研究不同地区的古人类间的演化过程、时序和迁移路线等方面,可以起到决定性的作用。"
但是,获取年代数据并不是一件简单的事情。在古人类研究中,能够获取到的年代一般分为 "绝对年代" 和 "相对年代" , 绝对年代一般指直接在化石上测得的年代。 但考虑到古人类化石的稀有性,很少会有学者慷慨地拿出标本让年代学家打洞磨粉(取样)。虽然舍不得人骨"套"不到信服的数据,但是目前大多数学者们仍会选择更为保守的"相对年代"。
相对年代的测定,包括对化石出土的层位,和化石一起出土的哺乳动物、文化遗物,化石中填充的沉积物等进行测年。 正是因为用来测年的对象不同,往往会出现一个遗址、多个年代数据结果。同时,由于测年技术的不断改进,很多古老的遗址,也常常出现出时而老、时而新的年代数据。
北京猿人遗址发现于1921年,算是最早发现于我国的古人类遗址,但直至今日,仍然不断地有新的年代数据刷新之前的记录。2009年《自然》杂志就曾以封面文章的形式,刊登了一个新的年代数据(距今约77万年,在此之前一般认为北京猿人遗址距今约50万年),将北京猿人置于"一个更冷的新年代",对北京猿人的耐寒能力提出了挑战。
同样在1921年,非洲首次出现了古人类的踪迹。一群矿工在赞比亚布罗肯山发现了一个原始的颅骨,后来被命名为卡布韦人。古人类学家根据其头骨以及后来发现的人类骨骼,将其归入海德堡人。而学术界认为,海德堡人可能是欧洲尼安德特人与非洲现代人最后的共同祖先。
近日,《自然》杂志的一篇文章,公布了最新的年代数据。不同于"变老"20万年的北京猿人,卡布韦人"年轻"了20万年(距今约324-274万年,在此之前一般认为距今约50万年)。
也就是说,以卡布韦人为代表的这一支海德堡人,曾与智人祖先、纳莱迪人、尼安德特人等,同时出现在非洲南部?那祖先这一假说,岂不不攻自破?卡布韦人,究竟是怎样的存在?
基因检测,可谓当今家喻户晓的亲子鉴定黑 科技 。 如果说近二十年来,是哪项研究彻底改写了许多古人类演化故事,非古DNA研究莫属。David Reich在《人类起源的故事》中,甚至将古DNA研究视作继碳十四测年之后的第二次考古学科学革命。似乎只要能提取到DNA信息,很多关于亲缘关系的问题就有了答案。
根据基因研究,学术界提出"非洲多地区起源说(African multiregionalism)",即在40万年—1万年间,由于气候原因,非洲大陆被分割成不同的生态区域,生活在不同区域的不同种群的人常常处于半隔离状态独立演化,并产生基因变异;但是隔一段时间,这些人群就会在交界点上发生基因交流,频繁的基因交流最终产生现代人类。2020年年初,有研究团队在现代西非人基因组中,发现平均有66%到7%的古老基因来自一种"幽灵"古人类群体,这个群体可能就是当初人群基因交流的证据。
而在关于卡布韦人的研究文章中,研究者也不免猜测,和智人祖先、尼安德特人、纳莱迪人等古老人群生活在同时代的卡布韦人,也许就属于这样的"幽灵人群"。
不过, 古DNA信息极容易被降解,如果降解到一定程度,再先进的DNA测序手段也无法检测。 距今约700—900万年左右,人与猿就走到了揖别的岔路口,但是迄今为止人类最古老DNA证据,也不超过40万年。
2019年,《自然》发表一篇题为《DNA,请挪步:轮到古蛋白登场揭示人类史了》的报道,似乎带给了学术界新的希望。
同样保存了遗传密码的古蛋白质,似乎比古DNA更加稳定,能够保存的时间更久,留下来的概率也更大。古生物学家们甚至在距今13亿年前的始孔子鸟羽毛化石中,发现了保存至今的角蛋白。难怪有些乐观的学者们认为,未来,古蛋白质组学有希望解锁整棵人类演化树。
从利用古蛋白在骨骼碎片中寻找人类骨骼、鉴定人类遗骸性别,到仅仅凭借蛋白质序列,就鉴定出夏河丹尼索瓦人,再到从距今180万年格鲁尼亚的德马尼西人遗骸中提取到古蛋白序列,看起来,古蛋白质研究确实势不可挡。
2020年4月,《自然》再次发表了参与夏河丹尼索瓦人鉴定工作的Frido Welker及其团队的研究成果,此次被研究的先驱人(Homo antecessor),一般被认为是最早到达欧洲西部人科成员。根据曾经对骨骼、牙齿形态的研究,研究者认为先驱人既与尼安德特人有相似点,同时具有部分早期现代人的特征,这导致无法判断先驱人与直立人、尼安德特人以及早期现代人的关系。
而在新的研究中,研究者不但在牙齿中提取到了古蛋白组信息,并且将蛋白质序列与来自格鲁吉亚的直立人、现代人的同类蛋白质进行比较,进而将先驱人放置到人类演化树上相应的位置,即先驱人是后来中晚更新世的古人类——包括现代人、尼安德特人和丹尼索沃人——的一个关系亲密的姐妹谱系。
但是不置可否的是, 古蛋白研究和测年技术、古DNA研究面临同样的问题,那就是对标本的破坏性。 同时,蛋白种类繁多,序列及其结构较DNA也更为复杂,所以在实际操作中仍然困难重重。例如,蛋白质不能够像核酸序列一样扩增,故检测灵敏度有限,对样本中蛋白含量要求较高。此外,对于降解较为严重的样本,很难得到完整的肽段信息用于测序。
不过,我们也看到,化石本身并不具有智慧,只有靠着一代代学者对这些牙齿和碎骨进行多学科分析、多角度 探索 ,我们距离人类祖先图谱的完成、距离人类演化的真相才能越来越近吧。
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曹操家族DNA的研究结果
本文2023-10-17 01:28:46发表“资讯”栏目。
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