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在过去十年中，DNA 测序技术和实验室预备方案的最新进展在时间和地理上迅速扩大了古代 DNA 研究的范围。发现包括古代人和现代人之间的相互作用以及现代族群动态，包括那些与末次冰盛期最大值和世界大多数地区的定居历史重合的人。这种新型数据使我们能够检查人类族群动态的过去，并加深对我们现在的理解。古代 DNA 领域的持续发展改变了我们对人类遗传历史的理解，将不断揭开我们进化历史的奥秘。最近涉及古代和现代基因组的研究描述了祖先美洲原住民（NAs）如何进一步探索和定居北美北部，后来分化为两个基础分支，分别称为北NA（NNA或ANC-B）和南NA（SNA或ANC-A）。以克洛维斯相关的Anzick-1和Spirit Cave个体为代表的SNA 谱系是当今中美洲和南美洲人的祖先组成部分，表明与该分支相关的多个群体穿越中美洲并进入南美洲。南美洲的另一个细微差别的祖先可能来自一个未抽样的种群（称为“Ypikuéra种群”或“Y 种群”），这可能是通过引入在当代土著亚马逊群体（例如苏瑞和卡里蒂亚纳）中观察到的澳大利亚共同祖先而促成南美洲的早期人口。迄今为止，在巴西东南部的Lagoa Santa考古区出土了一个古代个体（Sumidouro5，也是SNA 谱系最古老的代表之一）藏有澳大利亚信号。然而，南部大陆的大部分地区在很大程度上仍未被考古基因组学研究探索。
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DNA分析揭示了令人惊讶的南美迁徙模式
来源：内森·法尔德
11月17日， 2022
编译：Jenne 自然部落
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一项基于尖端遗传分析的新研究，揭示了有关南美移民模式的惊人新信息。通过对在巴西出土的人类遗骸提供的DNA 进行完整的基因测序，研究人员拼接出了人类首次定居南美洲的图景，并为解决美洲之谜取得了进展。
循线索了解南美移民
现代人在9万至5万年前大量离开非洲后，逐渐遍布全球，使南极洲成为唯一未定居的大陆。美洲大陆是这些古代移民占领和定居的最后一个大陆，在3万至11000年前，美洲先民们从现在的西伯利亚穿越白令海峡陆桥（白令海峡）多次进入北美北部。
在此期间，许多人越过这座陆桥，以白令海峡为出发点，首先向东移动，然后沿着美洲东海岸线向南移动。其他移民可能沿着西海岸向南行进。
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抵达南美洲后，最早的移民分散到许多方向。考古学家和其他研究人员很难追踪先民们的确切运动轨迹，部分原因是证据稀缺（主要是环境原因），部分原因是发现的线索往往令人困惑。美洲早期的移民和定居模式似乎很复杂，没有按照我们先前预期的路线进行。
图2. 阿尔科巴萨考古遗址，其中出土了巴西-12（巴西东北部）的骨骼遗骸。（亨利·拉瓦莱/伯南布哥联邦大学和安娜·纳西门托，伯南布哥联邦农村大学）
使用DNA揭示南美移民模式
为了寻找这些古老谜团的答案，来自佛罗里达大西洋大学和埃默里大学的考古学家、人类学家和遗传学专家组成的团队，对巴西东北部佩德拉杜图巴朗（Pedra do Tubarão）和阿尔科巴萨（Alcobaça）遗址出土的两具人类骨骼进行了完整的基因测序。
通过应用强大的计算基因分析技术，研究人员已经能够重现在南美洲大西洋沿岸定居的土著人民的迁徙。他们的一些发现发表在《皇家学会会刊B》（生物科学）上，成果是相当令人惊讶的，也非常有启发性。
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通过深入的基因分析，研究人员发现了证据，证实了很久以前先民们从北向南进入南美洲，这与现有考古记录中的发现相吻合。他们也检测到了遗传标记，表明大西洋沿岸也发生了南向北的迁徙，他们确定这波迁徙在南美洲该地区的人口中发挥了重要作用。
真正令人惊讶的是，这次南美迁徙仅发生在1000年前，沿着一条5277公里长的路线，将巴西东北部与古代乌拉圭以及现在的巴拿马连接起来。
图3. 阿尔科巴萨考古遗址，其中出土了巴西-12（巴西东北部）的骨骼遗骸。（亨利·拉瓦莱/伯南布哥联邦大学和安娜·纳西门托，伯南布哥联邦农业大学）
南美洲大西洋沿岸的人类定居
研究小组的研究结果揭示了从巴西东北部，巴西东南部，乌拉圭和巴拿马的骨骼遗骸中收获的古代基因组之间存在明显的关系。值得注意的是，这些发现还表明，南美洲大西洋沿岸地区的大规模定居只是在安第斯山脉和太平洋沿岸的大部分地区已经被广泛居住之后才发生的。
“我们的研究为南美洲大西洋沿岸区域范围内的古代迁徙事件提供了关键的基因组证据，这些地区性事件可能源于太平洋沿岸南美洲最初土著人民的迁徙浪潮，”研究人类进化的计算遗传学专家迈克尔·德乔治在佛罗里达大西洋大学的新闻稿中说。（被赶跑了？）
有趣的是，研究人员还发现了遗传指标，表明与澳大利亚和巴布亚新几内亚的古代居民有关。这些指标是在巴拿马出土的骨骼中获得的古DNA 样本中发现的。
“澳大利亚和美洲之间有整个太平洋，我们仍然不知道这些祖先基因组信号是如何出现在中美洲和南美洲而没有在北美留下痕迹的，”该研究的主要作者安德烈·路易斯·坎佩洛·多斯桑托斯（Andre Luiz Campelo dos Santos）说，他是一名考古学家，也隶属于佛罗里达大西洋大学的电气工程和计算机科学系。
图4. 该图描绘了美洲古代个体的祖先以及古代南美洲和巴拿马的古老祖先。饼图反映了个体中共享古老祖先的比例。（佛罗里达大西洋大学)
南美洲的尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA
除了他们发现的与古代南美迁徙模式有关的重要数据外，科学家们还在南美洲和中美洲基因组中发现了可测量数量的尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA。这一发现证明了是由于现代人在向美洲迁移之前与他们在欧亚大陆早已灭绝的古人类表亲发生过的性接触。
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有趣的是，1000年前在巴西东北部死亡的两个人的基因组中发现了更多的尼安德特人遗传物质。但在从乌拉圭和巴拿马的古代居民那里收集的基因组中，丹尼索瓦人的DNA 比尼安德特人的DNA 还要多。
我们对丹尼索瓦人知之甚少，早在现代人迁出非洲之前，他们就占领了东亚和东北亚。“丹尼索瓦人的基因一路传到南美洲，这是惊人的，”埃默里大学人类学家约翰·林多惊呼道，他是专门从事古DNA 分析的研究合著者。
“这种基因混合一定发生在很久以前，也许是4万年前，”林多继续说道。“丹尼索瓦人的血统持续存在，其遗传信号使其成为乌拉圭的古老个体，却只有1500年的历史，这一事实表明现代人和丹尼索瓦人之间发生过的大型混合事件。
图5. 研究人员使用了在巴西东北部考古遗址收集的古代样本中的牙齿。牙齿在古代DNA分析中尤为重要，因为牙齿内的生物材料保存良好。（伯南布哥联邦大学生物实验室）
基因技术正在彻底改变考古学
这项令人兴奋的新研究代表了基因和考古分析的胜利。从中美洲和南美洲的骨骼发现中，获得了大约十几个来自古人类的基因序列。这似乎是稀缺的证据，但足以让这项新研究的研究人员们进行一些引人入胜且具有启发性的比较。
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主要作者安德烈·路易斯·坎佩洛·多斯桑托斯和他的同事在巴西东北部发现了这两个古代人类，确认他们大约有1000年的历史。遗骸样本被送到埃默里大学的约翰林·多进行DNA 提取和测序，然后把收集的原始数据移交到佛罗里达大西洋大学进行计算分析。
图：描绘南美迁徙模式的图像。来源：佛罗里达大西洋大学
值得注意的是，从巴西东南部发现的个体中获取的遗传物质比从巴西东北部、乌拉圭和巴拿马发现的古人类采集到的DNA 要早约9000年。总体而言，这为研究人员提供了分布在两个时空中的样本，从而更容易得出有关不断变化的遗传基因与迁徙运动之间联系的结论。
“这项开创性的研究涉及许多不同的领域，从考古学到生物科学，再到基因组学和数据科学，” FAU工程与计算机科学学院院长斯特拉·巴塔拉马（Stella Batalama）说。“我们在佛罗里达大西洋大学的科学家与埃默里大学合作，帮助揭示了美洲难题的一个重要部分，如果没有强大的基因组和计算工具和分析，这是无法解决的。
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