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第02版:要闻

吉林大学崔银秋团队:

以生命科学“延伸”历史的长度

本报记者 郑玉鑫

在新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州若羌县孔雀河下游河谷南约60千米的荒漠之中远眺,一座椭圆形的沙山突兀而起,这里,隐藏着古老文明的无尽秘密。

近年来,吉林大学生命科学学院崔银秋团队利用最新的古基因组技术成功获得了新疆地区迄今最早的古人类基因组数据,不断解密新疆史前人群的起源和形成之问。

据考古学界考证,距今约3400—4000年前的小河墓地正沉睡在这座沙山之下,那么史前时期人类究竟是怎样到达这片偌大的荒漠之中的?

早在小河墓地发掘之初,崔银秋的老师——吉林大学生命科学学院教授周慧就已经对小河墓地的木乃伊展开了线粒体基因组研究,发现他们同时拥有欧洲和西伯利亚的遗传标记。

“这表明,早在4000年前尚无文字记载的时候,东西方人就已经开始往来、混居,并且有血缘互动了。”崔银秋说。

可是受制于当时测序技术和运算能力的限制,许多研究无法继续深入。直到2013年,崔银秋团队利用最新的古基因组技术成功获得了这一地区距今约3500—5000年前的古人类高质量全基因组数据,并通过对基因组数据进行大数据建模分析,发现了一支更新世晚期由古北亚(ANE)和古东亚(AEA)成分组成的,广泛存在于欧亚草原中、东部广袤区域的古老遗传谱系。

这一谱系与青铜时代的欧亚草原人群以及中亚绿洲人群都没有直接的遗传联系,也没有显示出与任何其他全新世群体混合的迹象。

据崔银秋团队推测,产生这一现象的原因可能是由于塔里木盆地独特的沙漠环境形成的天然遗传屏障,造成塔里木盆地古代人群长期的遗传隔离。

“但是遗传隔离并未阻断该地区与外界文化和贸易的交流。”崔银秋说。

在小河墓地的墓葬中,考古工作者还发现了小米以及小麦等作物。这让崔银秋团队“如获至宝”,团队与东北师范大学生命科学学院教授宫磊及其团队合作,共同对古代小麦单粒种子遗存的基因组进行研究。

在克服了古植物中DNA含量极低、降解损伤严重等诸多困难,合作团队从距今 3800年前的单粒小麦种子中成功提取到其基因组DNA,并利用新一代测序技术对新疆小河和古墓沟墓地出土的7粒古代小麦种子进行了全基因组测序和序列组装,获取到全球首个3800年前古小麦基因图谱,这成为了解东西方文化交流以及农业传播提供了跨时间维度的直接证据。

“普通小麦驯化始于大约1万年前的新月沃地,然后向西扩散到欧洲,向东扩散到东亚,但小麦进入中国的传播途径仍不清楚。”崔银秋解释,本次出土的小麦为六倍体普通小麦,证明古代小麦与中国西南地区现存的普通小麦地方品种存在密切关系。该研究也为追溯小麦的起源、传播和遗传改良提供新的研究方法。

塔里木盆地地处我国西北部,是东西方文明的重要接触地之一,自汉代起也是古代丝绸之路的重要组成部分,在东西方人群迁徙、商业文化交流的历史上,起到重要的作用。这一地区的史前人群的起源和迁徙也一直是学界研究的热点问题。

十余年来,崔银秋团队以中国北方古代人的全基因组数据,从遗传学、考古学、比较语言学等多学科视角,探讨了中国北方地区人群的基因交流,不仅证实了北方地区人群在遗传结构上保持着连续性,也证实了华夏各民族的本土起源理论。

“古代样本的时空属性和先进的基因组学方法研究表明,中国现今各族群的祖先人群主要是由新石器时代的南北方农业人群混合形成的。在漫长的岁月中形成了你中有我、我中有你的中华民族共同体。”崔银秋说。


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