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距今9500年到1800年前山東人群母系遺傳歷史

近日，《科學(xué)通報(bào)》英文在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所古DNA實(shí)驗(yàn)室付巧妹研究團(tuán)隊(duì)、山東大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院、山東省文物考古研究院共同主導(dǎo)，聯(lián)合山東大學(xué)歷史文化學(xué)院、濟(jì)南市考古研究所和北京大學(xué)考古文博學(xué)院等合作完成的關(guān)于距今9500-1800年前的山東地區(qū)先民線粒體全基因組的研究成果。

這是首個(gè)針對(duì)山東地區(qū)人群的線粒體全基因組的長(zhǎng)時(shí)間跨度、系統(tǒng)性的研究，填補(bǔ)了山東地區(qū)人群距今9500-1800年的線粒體基因組數(shù)據(jù)的部分空白。在今后的研究中，研究團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步結(jié)合山東地區(qū)人群Y染色體和核基因組研究，更深入地了解山東人群遷徙和演化的歷史。

距今約9500年到1800年前之間的這段時(shí)間里，存在許多無(wú)法回答的問(wèn)題。如，山東地區(qū)早期人群的母系遺傳結(jié)構(gòu)如何？山東地區(qū)的母系遺傳結(jié)構(gòu)是否同外界人群有關(guān)？山東地區(qū)古代人群何時(shí)同外界人群發(fā)生互動(dòng)？山東地區(qū)內(nèi)部的沿海和內(nèi)陸人群之間在母系遺傳上是否存在聯(lián)系？

為了解決這些問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)利用高效的古DNA捕獲技術(shù)，獲得了來(lái)自12個(gè)古代遺址的86條線粒體全基因組序列。這些古代樣本在地理上分布在山東的內(nèi)陸和沿海地區(qū)，時(shí)間跨度近7700年，是國(guó)內(nèi)首次對(duì)山東地區(qū)人群母系遺傳歷史的長(zhǎng)時(shí)間跨度、廣地理尺度的研究。

該研究發(fā)現(xiàn)，首先，根據(jù)分子方差分析法檢測(cè)出來(lái)的不同時(shí)間段的人群間的差異，山東地區(qū)的人群可以分為距今約9500-4600年前的早期人群和距今約4600-1800年前的晚期人群。在進(jìn)一步的研究結(jié)果中，研究人員在早于4600年前的樣本中發(fā)現(xiàn)了在現(xiàn)今東亞南、北方人群中常見(jiàn)的單倍體群D4、D5、B4c1和B5b2，即早期山東人群已經(jīng)擁有了東亞南方和北方人群的母系遺傳特點(diǎn)。

相較早期山東人群，晚期山東人群中新增了多種線粒體單倍體群，這些都暗示了在龍山文化時(shí)期及之后山東地區(qū)古代人群受到了其他地區(qū)人群的影響，這些影響豐富了山東地區(qū)人群母系遺傳結(jié)構(gòu)的多樣性。

那么，山東地區(qū)內(nèi)部的人群之間又存在哪些聯(lián)系呢？進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，在距今約3100年以后，山東的沿海和內(nèi)陸地區(qū)的人群也可能發(fā)生了基因互動(dòng)，比如共享了線粒體單倍體群M8和A，導(dǎo)致了在距今3100年以后山東地區(qū)沿海和內(nèi)陸的人群間母系遺傳結(jié)構(gòu)的差異大幅降低。

最后，研究團(tuán)隊(duì)在距今約9500年前的扁扁洞遺址中發(fā)現(xiàn)了目前發(fā)現(xiàn)的最古老的B5b2支系個(gè)體，并且構(gòu)建了B5b2支系的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，計(jì)算了B5b2支系下各單倍體型的分歧時(shí)間。結(jié)果表明了在B5b2支系下，距今約9500年前的扁扁洞個(gè)體、距今約5500-5300年前左右的北阡遺址個(gè)體，可能與該譜系的某些東亞人群和北亞人群的祖先有關(guān)，即B5b2這一支系人群很有可能是從山東地區(qū)向外部地區(qū)進(jìn)行擴(kuò)散的。

此前，對(duì)距今約9500-7700年前山東地區(qū)人群核基因組的研究已經(jīng)指出，山東古代人群的祖先和東亞南北方人群有關(guān)；另外在大汶口文化（距今約6000-4600年）和山東龍山文化（距今4600-4000年）時(shí)期，考古學(xué)和人類體質(zhì)學(xué)研究指出該時(shí)期的山東人群和中原地區(qū)的仰韶文化人群、河南龍山文化人群有密切的聯(lián)系和交流。

而針對(duì)距今約3000年前的人群線粒體高突變區(qū)研究表明，距今3000年以后的山東人群的母系遺傳結(jié)構(gòu)受到了東亞南方人群的影響。（崔雪芹）

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.01.029