2010年2月12日 星期五

科學家根據頭髮DNA繪製4000年前古人類肖像

據美國國家地理網站報道,丹麥進化生物學家近日從一團4000年前的古代人類頭髮中提取首個古人類基因組,並根據該基因組的特點繪製了一幅古人類頭部肖像。從圖像可以看出,這是一位擁有深色眼睛的男性,有禿頭傾向,而且耳朵中還有乾燥的耳垢。



據了解,這團4000年前的古人類頭髮發現于格陵蘭島,處於長期冰凍狀態。科學家們的最新研究認為,這團頭髮在北極永久凍結帶中保存完好,應該是“因努克人”(Inuk)的頭髮。因努克人是現已滅絕的薩克夸克文明中相對年輕的成員,薩克夸克人被認為是格陵蘭島上最早的居民。



對於科學家來說,薩克夸克文化長期以來一直都是一個謎。丹麥哥本哈根大學進化生物學家愛斯克-維爾斯勒夫是這項研究的聯合作者。維爾斯勒夫介紹說,“此前許多理論都表明,薩克夸克人應該是現在的因努特人的直接祖先,或者他們實際上是最早進入北極地區定居的美洲土著人。”但是,關於薩克夸克人的遺傳歷史,科學家們仍然知之甚少,因為在當地的一些考古遺址僅僅發現了少數保存較好的殘骸和頭髮。

維爾斯勒夫的研究論文發表于近期的《自然》雜誌線上網站上。在研究中,維爾斯勒夫所發現的最新DNA證據表明,因努克人的最近近親並不是如今的美洲土著人或是因努特人的祖先,而應該是西伯利亞遠東地區的三個北極人群的祖先。這三種北極人分別是:恩迦納桑人、科裏亞克人和楚克齊思人。

維爾斯勒夫表示,“這些證據表明,大約在5500年前發生過一次人口遷移。” 這種估計是根據對“新大陸北極居民”考古所發現的最早證據得出的精確結論。此外,根據對因努克人基因組的分析,科學家們發現因努克人的基因組在品質上可與現代人類相媲美,他們並創作了一幅基於DNA的因努克人男性肖像。

科學家們在研究中還發現,因努克人有禿頭傾向,而且體格健壯,適合北極的嚴寒天氣。研究中所使用的頭髮樣本發現于20世紀80年代,發現地點是格陵蘭島北部地區。自發現以後,這團頭髮就一直保存于丹麥國家博物館中。

與古人類皮膚和骨骼中所發現的DNA不同,這種存在於頭髮中的基因比較容易復原,而不會受到真菌或細菌基因的污染。例如,這一優勢已經幫助科學家順利地為古代猛犸象的DNA進行排序。如今,不斷進步的科學技術正在幫助科學家們破譯因努克人的基因口令和揭開一些謎團,比如這些古代人類從何而來,他們長什麼模樣等。

澳大利亞格裏菲斯大學進化生物學家大衛-拉姆博特也是論文的聯合作者之一,他為論文撰寫註釋和評論。拉姆博特認為,“從許多方面講,這篇論文的研究成果都令人興奮。他們過去對DNA的研究已經能夠或多或少地查明標本的地理起源。我認為,他們在這項研究中所取得的更不尋常的成果是檢測單核苷酸多態性。”人類基因的重要組成部分就是被稱為核苷酸的分子。一些基因序列可以因為單核苷酸的不同而不同,這些變化被稱為單核苷酸多態性。

科學家們對現代人類基因組的研究產生了一個關於已知單核苷酸多態性變數的巨大數據庫。許多變數已被識別出具有特別的身體特徵,比如眼睛顏色。這個因努克人的基因組顯示,他極有可能是褐色眼睛,深色皮膚和頭髮,甚至耳中還有乾燥的耳垢。儘管古代格陵蘭人擁有一種易受感染的禿頂基因,但是這個因努克人似乎仍然保留著大量的頭髮。因此,科學家們推測他可能很年輕時就已經死亡。

這位因努克人擁有鏟形前齒,這與亞洲人和美洲土著人相同。他的血型是A型,這種血型在西伯利亞的東北部地區比較常見。此外,新陳代謝也表明,他非常適合當地極端寒冷的氣候。

美國國家地理雜誌的遺傳學家斯賓塞-威爾斯認為,最新排序後的因努克人基因組不僅僅可以產生這種肖像,而且還可以首次有力地證明他們是從西伯利亞遷移到新大陸的第三批人類移民。威爾斯領導了一個基因地理工程研究項目,該項目並沒有涉及本項研究。

據科學家介紹,第一批移民一般被認為是美洲最初的古印第安人。他們是在大約 15000年前通過白令陸橋越過白令海峽的。這些人極有可能是大多數南美人和北美人的祖先。威爾斯認為,“後來的移民可能是在大約6000年前到8000 年前通過船舶沿著海岸線到來的,他們是北美洲西部講納德內語言的人的祖先。”如今,納德內語言只在北美洲西部有人講。一些學者認為,語言證據表明肯定還有第三批移民,儘管這一理論並沒有得到普遍認可。

研究發現,這位因努克人的DNA與西伯利亞人更接近。因此,維爾斯勒夫和研究團隊認為,這位因努克人肯定是後來的單獨的移民。白令陸橋到5500年前已消失,因此因努克人的祖先應該是利用皮船移民到這裡的,這種皮船在因努特人中比較常用。他們也有可能是在冬季乘坐浮冰移民過來的。

科學家們認為,這項最新研究體現了基因排序的優勢。威爾斯表示,“這是一項迷人的技術,我們可以通過頭髮獲得整個基因組。”隨著研究費用的下降,基因排序技術將能夠繼續得到進步,科學家們將可以對更多的古代人類進行研究。拉姆博特也認同這種觀點,不過他也謹慎地表示,其他的研究可能很難有同樣的成功機會,因為要發現保存如此完好的古人類頭髮是非常困難的。但是他認為,“今天也許不可能,但明天或許有可能。”

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