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美洲原住民23000年来的族群历史

台湾人文与学术2020-04-23 16:09:08

本文讨论Science2015年8月论文:Genomic evidence for the Pleistocene and recent population history of Native Americans

由剑桥大学动物学研究所高级副研究员Dr Maanasa Raghavan等发表。



美洲原住民23000年來的族群歷史

盲眼的尼安德塔石器匠



美洲是人類最後才踏上的大陸,最近幾個研究一致認為,美洲原住民當初是從西伯利亞跨越白令陸橋而來,不過更詳細的細節,像是進入美洲的時間,進入過幾次,有沒有西伯利亞之外的其他族群牽涉其中等等問題,仍有待研究。2015年這個大規模的族群遺傳學研究,新定序了31位現代人,以及23個年代介於200到6000年前的古代美洲人基因組,希望回答更多問題。


 

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美洲原住民的祖先是何時踏上美洲,永遠不可能有人知道,不過他們與西伯利亞族群分開的時間,倒是有辦法計算。演化樹顯示,如今的美洲原住民,親緣關係跟西伯利亞的Koryak族群最接近;雙方大概在20000多年前分開。

 

各地族群間的親緣關係。Mal'ta是24000年前的西伯利亞古早人,Saqqaq是幾千年前古愛斯基摩前期的古早人。


古愛斯基摩人與現今伊努特人是不同族群

 

這篇論文也研究了美洲各地各族群的分化,美洲原住民可以分成兩大群,Athabascan位於北美的阿拉斯加與西北邊,Amerindian則是在北美東北邊與中、南美洲。Athabascan與西伯利亞族群在分開之後,之間仍有基因流,直到12000年前才終止。

 

本次研究整理而成的示意圖。

 

這些遺傳學的推論結果與氣候記錄大致符合。地球在2萬年多前是「末次盛冰期(Last Glacial Maximum,縮寫LGM)」,那時海水降低,白令海峽變成陸橋,讓人能直接走來走去,使Athabascan與西伯利亞族群仍能來往;惡劣的氣候也會創造地理障礙,造成分隔各地的族群無法來往,形成地區性分化,也許就是Athabascan和Amerindian分開的原因;海水可能在12000年前時上升,分隔西伯利亞與阿拉斯加,終止兩地的遺傳交流。整體看來,美洲原住民當初進入美洲的年代,應該不會比23000年更古早。

 

生活在12600年前,位於北美蒙大拿洲的正太「Anzick-1」,之前被完整定序,發現他雖然住在北美洲,親緣關係卻最接近今天的中與南美洲族群,例如南美洲的Karitiana(算是南方的Amerindian)。Athabascan與Karitiana的分化時間是13000年前,意謂至少在13000年前,美洲原住民如今的南北兩個分支就已經在北美洲的某處形成。


12600年前北美洲原住民Anzick-1的基因定序

 

肯納威克人與其他7個古代基因體樣本,各自與世界各地族群的親緣關係比較,色調愈溫暖的,遺傳上愈接近。所有古代人都與當地現在附近的族群最接近。

 

之前已經知道8500年前的肯納威克人,住在美國西北角的華盛頓州,親緣關係也和如今附近的印第安人族群最接近。這個研究這次又定序了數個200到6000年前美洲各地的古代基因組,這些古代人的親緣關係,全都與各地如今的族群分佈比較接近。這些結果暗示,美洲各分支原住民主要的遷徙與分佈,可能在8500年前就已經與今天大概的位置一致了。


8500年前的Kennewick Man 是美洲原住民

 

之前針對古今美洲原住民的所有研究,都沒有發現西伯利亞族群之外的遺傳來歷,所以下的結論都是美洲原住民只有西伯利亞這個單一來源。然而這次定序與比較了更多族群之後,Athabascan、位於白令海南方不遠的阿留申島民、以及南美洲亞馬遜流域的Surui,竟然都有源於大洋洲的美拉尼西亞遺傳來源,其中又以Surui族群最明顯。這裡認為這個遺傳來源是在比較近期才進入的,和另一篇論文的觀點不同,詳情請看另一篇同時發表論文的解釋文。


美洲原住民源於西伯利亞與大洋洲族群

 

過去研究認為,不少古代美洲原住民的頭骨形態,與現代的美洲原住民不一樣,反而更像其他地方,例如日本的愛奴人、大洋洲、印度洋與南亞等地的族群。一個假說是,當初進入美洲的族群並非完全來自西伯利亞,只是後來全都被如今美洲原住民的祖先所取代。然而之前成功定序的肯納威克人,頭骨像是愛奴和波里尼西亞人,遺傳上卻是不折不扣的美洲人,完全不支持這個假說。


中美洲原住民從12000年前傳承至今


 

把全世界一大堆人擺在一起比較遺傳關係,古代美洲人不管頭部長成怎樣,全都落在現代美洲原住民的範圍之內,與大洋洲、東亞等地明顯分開。

 

這個論文新定序了17位頭骨形態不像現代美洲原住民的古代人,以及2個形態與現代沒有差別的樣本作對照。結果發現這些美洲人不管是什麼形態,都自成一群,通通落在大洋洲那群的外面。這次也重新分析頭骨形態,結論是頭骨形態的差異,會大幅受到取樣與統計方法影響,以前的判斷未必可靠。不過這方面尚未有定論,大家可以繼續觀察後續研究。

 

這個研究綜合了大批古代與現代人的基因組,追蹤20000多年來美洲族群的遺傳歷史。美洲原住民大約在23000年之後才進入美洲,進入時只有一個單一的遺傳族群,過程中與西伯利亞族群之間有繼續交流,後來13000年前分化為如今的南北兩大分支,之後又有來歷不明的大洋洲血緣進入。這些在不同時間,來自不同地點,進入美洲的人們,共同形塑了在幾百年前歐洲人到達美洲前,美洲大陸居民的遺傳組成。

 

《Nature》新聞:

‘Ghost population’ hints at long-lost migration to the Americas

《Science》新聞:

Mysterious link emerges between Native Americans and people half a globe away

《Science》論文短評:

New mystery for Native American origins

《紐約時報》新聞:

Scientists Trace an Ancient DNA Link Between Amazonians and Australasians

哥本哈根大學新聞稿:

The population history of Native Americans

 

感谢盲眼的尼安德塔石器匠授权转载。


Genetic history of Native Americans


Several theories have been put forth as to the origin and timing of when Native American ancestors entered the Americas. To clarify this controversy, Raghavan et al. examined the genomic variation among ancient and modern individuals from Asia and the Americas. There is no evidence for multiple waves of entry or recurrent gene flow with Asians in northern populations. The earliest migrations occurred no earlier than 23,000 years ago from Siberian ancestors. Amerindians and Athabascans originated from a single population, splitting approximately 13,000 years ago.


Science, this issue 10.1126/science.aab3884

Ref:

http://science.sciencemag.org/content/349/6250/aab3884

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