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科研成果

我院张虎才教授等合作在Cell发表东北亚人类演化研究重大成果
作者: 发布时间:2021-05-31 点击数:


2021527日,我校张虎才及同事与国内外著名学者和研究机构合作在Cell杂志在线发表题为 The deep population history of northern East Asia from the Late Pleistocene to the Holocene研究成果。该研究通过自2007年以来长期考察及大量室内分析、人类化石鉴定和对70余个样品进行精确测年,在松花江流域捕捉到距今3.3万年和1.9万年前的人类化石。在此基础上,以松嫩平原为重点,对东亚北部人群的古基因组开展了研究,首次系统绘制出了距今4万年来东北亚人类的群体动态演化图谱,为探究东亚北部人群的适应性遗传变异历史及相关基因的选择机制提供了新的思路和证据,也为人类早期迁移和演化提供了新的实证,并将对早期人类迁移及演化传统理论提出挑战。


  该研究通过最前沿的古基因组实验技术获取了松花江流域距今3.3万年-3.4千年前(33-3.4 ka BP)的25个早期人类样本的古基因组数据(其中11例个体年代超过1万年,图1),这是迄今为止东亚地区时间跨度最长的古基因组研究。同时,该研究第一次获得了末次盛冰期(或MIS2,距今24-12 ka BP,该时段是距今128 ka以来,即末次间冰期以来地球气候环境最恶劣的时期)人类古DNA证据,填补东亚北部人群遗传历史的时间断层。结合田园洞人(我国北京4万年前的田园洞人化石中获取中国以至东亚最古老现代人的基因组序列)已有成果,展开东北亚人类演化遗传与群体遗传学分析,首次构建了研究时间跨度从距今4万年(40 ka BP)前至3.4千年(3.4 ka BP前)人类演化的证据链。

1. 样本地理位置和年代信息






2. 末次盛冰期前后的东亚北部人群动态示意图


为进一步探究末次盛冰期气候变化对东亚北部人群的可能影响,该研究针对生存在末次盛冰期末期、距今1.9万年的AR19K个体的古基因组进行了分析。这是东亚首例末次盛冰期前后的人类基因组,其数据表明在末次冰盛期前后(1.9万年)北部发生了人群特殊变化,即之前广泛存在的田园洞人相关人群可能消失,东亚古北方人群此时已在松花江流域出现。这一结果将此前研究所发现的东亚南北方人群遗传分化的时间(9,500年前)前推了近万年(图3)。



3. qpGraphA)和qpAdmB)人群混合结构模型


4. 野外考察及室内工作交流


本成果是张虎才教授多年来致力于构建晚更新世以来气候变化模式、探讨其变化动力机制及其与人类和动物群演化关系研究(图4)的又一重大成果。该成果早期研究工作得到张虎才教授承担的国家自然科学基金重点项目和正在实施的国家自然科学基金国际合作(重点)项目资助;古DNA分析得到付巧妹研究员承担的中科院重大专项等和多个研究项目资助。本文第一作者为中科院古脊椎所毛晓伟副研究员,通讯作者为云南大学张虎才教授和中科院古脊椎与古人类研究所所付巧妹研究员,由包括中科院古脊椎与古人类研究所所、云南大学、中科院青藏高原地球科学卓越创新中心等8个国内外著名研究单位、19名研究人员共同参与完成。是一次联合发挥优秀专业团队优势、发现科学问题、践行交叉学科、持之以恒探讨重大科学问题的成功合作范例。


论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.040


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