3月1日，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、蛋白質(zhì)與植物基因研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室遇赫研究員課題組與德國圖賓根大學(xué)、德國馬克思普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所合作，在Nature期刊在線發(fā)表了題為“Paleogenomics of Upper Paleolithic to Neolithic European hunter-gatherers”的研究論文。研究獲取了116個(gè)生活于3.5萬至5千年前的歐洲狩獵采集者的基因組數(shù)據(jù)，系統(tǒng)探究了冰期前后歐洲狩獵采集人群的遺傳歷史，確認(rèn)了西南歐是末次冰期時(shí)的人類避難所。

現(xiàn)代人大約4.5萬年前開始在歐亞大陸擴(kuò)張，然而受限于早期人類遺骸稀少且難以保存，人們對(duì)于早期狩獵采集人群的遺傳歷史還所知甚少。這一研究聚焦于生活在3.5萬年至5千年前的歐洲狩獵采集人群。課題組分析了356個(gè)屬于不同考古文化的史前狩獵采集者的基因組，其中包括來自116個(gè)個(gè)體的新發(fā)表數(shù)據(jù)（圖1），覆蓋了歐洲和中亞14個(gè)不同國家，其中還首次包括了生活于末次冰盛期（Last Glacial Maximum）、約2.5萬年前的古人類基因組。這是迄今為止最大規(guī)模的關(guān)于史前歐洲狩獵采集人群的基因組學(xué)研究，由德國圖賓根大學(xué)Senckenberg人類演化及古環(huán)境研究中心Cosimo Posth助理教授、遇赫和馬克思普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所所長(zhǎng)Johannes Krause主持，聯(lián)合125名國際學(xué)者共同完成。

圖1. 本研究所獲取的古代基因組的地理、時(shí)間分布及主要遺傳成分

研究發(fā)現(xiàn)，在3.2至2.4萬年前定居歐洲大陸的格拉維特（Gravettian）文化人群，并不如我們想象的彼此相似。他們因使用類似的武器和小型工藝品被歸為同一種考古文化，然而遺傳上，來自西歐和西南歐（今天的法國和伊比利亞地區(qū)）的人群與同時(shí)期來自中歐和南歐（今天的捷克和意大利）的人群存在顯著差異（圖2）。來自西南歐的人群攜帶的遺傳成分延續(xù)了超過2萬年。在末次冰期最寒冷的時(shí)期（2.5至1.9萬年前），他們的后代，屬于梭魯特（Solutrean）和馬格德林（Magdalenian）文化類型的人群仍留在西南歐。這首次直接支持了西南歐由于提供了更適宜的氣候環(huán)境而成為末次冰期的人類避難所。

圖2. 雖然攜帶著相似的文化特征，來自西歐和東/南歐的格拉維特文化人群在遺傳上并不一致。西歐人群（左）在末次盛冰期幸存了下來，而東/南歐的人群（右）消失。（圖：Michelle O’Reilly，Laurent Klaric）

意大利半島曾經(jīng)也被認(rèn)為是末次冰期時(shí)的人類避難所。然而，研究結(jié)果并未支持這一點(diǎn)，反而發(fā)現(xiàn)中歐和南歐的格拉維特人群所攜帶的遺傳成分，在末次冰期后就被一個(gè)新的遺傳成分所取代。冰期后生活在這一地區(qū)的后格拉維特（Epigravettian）文化人群在遺傳上與此前截然不同。這一人群很可能來自巴爾干地區(qū)，在末次冰盛期前后到達(dá)意大利北部，并一路向南擴(kuò)散到了西西里島。數(shù)據(jù)還顯示，這些人在約1.4萬年前從意大利擴(kuò)散到了歐洲大部分地區(qū)，取代了馬格德林文化人群。這一大規(guī)模的遺傳替換可能由氣候變化所促使的人群遷徙所導(dǎo)致。此時(shí)氣候迅速轉(zhuǎn)暖，森林覆蓋了大部分的歐洲大陸，可能促使了來自南方的人群進(jìn)行棲息地?cái)U(kuò)張。

此后，西歐和東歐狩獵采集人群之間有超過6千年沒有發(fā)生基因交流。直到約8千年前，中歐和東歐人群之間才首次檢測(cè)到基因交流的信號(hào)。這一時(shí)期的不同狩獵采集人群，不僅遺傳成分不同，在外貌，例如膚色和眼色等表性特征上也存在較大差異。此時(shí)也正是農(nóng)業(yè)和定居生活方式從安納托利亞向歐洲傳播的時(shí)期。研究推測(cè)，很有可能是早期農(nóng)民向歐洲的遷徙，迫使狩獵采集人群只能退往歐洲北部的邊緣地帶，由此東西歐的人群開始了持續(xù)約3千年的交流融合。

綜上，這項(xiàng)研究深入描繪了歐亞大陸西部狩獵采集人群的遷徙和基因交流，重寫了史前歐洲人群的遺傳歷史（圖3）。未來更多的跨學(xué)科研究，將進(jìn)一步厘清這整個(gè)冰期人群的遺傳替換發(fā)生的具體過程。

圖3. 近4萬年以來歐洲狩獵采集人群的主要遺傳成分和文化類型變遷

德國圖賓根大學(xué)助理教授Cosimo Posth與生命科學(xué)學(xué)院遇赫為本文的共同第一作者。Cosimo Posth、遇赫和Johannes Krause為本文的通訊作者。

來源：北京大學(xué)