回溯更古老的过去 讲述5万年前的社会故事

  来源:原理

  非洲,是人类的摇篮。我们在这片大陆上获得了大量关于我们祖先的重要信息,随着每一项新的化石和考古发现的出现,我们对人类历史都有了更进一步的认识。

  过去,有关非洲的研究大多集中在6万至8万年前,科学家更关心智人在这一时期迁移到其他大陆上的故事。但是,在那段时间之后,非洲又发生了什么?为什么我们不更多地去了解那些留在非洲的人群呢?

  近日,一项由国际跨学科团队开展的研究能帮助回答这些问题。研究通过对生活在5000年到18000年前的人类的古DNAaDNA进行测序和分析,深入了解了撒哈拉以南非洲的古代觅食者的人口结构。这些遗传信息能帮助揭示人类在非洲的社会故事,讲述他们在很久以前是如何在这片土地上迁移并交融的。研究已于近日发表在《自然》上。

  追溯非洲的人类历史  

  从大约30万年前起,非洲的古人类看起来和我们并无太大差别,他们是最早的解剖学上的现代人,也开始以非常“人类”的方式行事。

  他们制造了新型石器,开始将原材料运送到数百千米之外,且很可能建立起了贸易网络。到12万到14万年前,人们已经会用兽皮制作衣服,用穿孔的海贝珠来装饰自己。

  虽然早期的创新是以零散的方式出现的,但更广泛的转变发生在约5万年前。新类型的石器和骨制工具变得更为普遍,人们开始制作并交换鸵鸟蛋壳制成的珠子。虽然非洲的大多数岩画都没有得到确切定年,并且风化严重,但考古遗址中赭石颜料的增加暗示了艺术的爆发。是什么导致了这种转变,也就是所谓的晚期石器时代过渡,一直都是考古学上的一个谜。

  考古学家主要通过人们留下的东西来重建过去的人类行为,包括他们的饮食、工具、装饰品,有时甚至是他们的身体。然而,仅仅从考古记录中很难研究古代人口学,也就是古代人口如何变化。这就是DNA可以提供帮助之处。当遗传与考古学、语言学以及口述和书面历史的证据相结合时,科学家可以根据哪些群体具有遗传相似性来拼凑出人们是如何迁移和互动的。 

  但是,来自现代的DNA并不能完整地讲述所有故事。在过去数千年间,非洲人口已经发生了翻天覆地的变化。这些过程导致一些谱系消失,让一些谱系融合在一起,形成新的人群。

  使用现代DNA来重建古代的遗传景观,就好比阅读一封被遗弃在雨中的信,其中有些字模糊不清,有些已经完全看不见了。研究人员需要来自考古发掘的人类遗骸的aDNA,来探索不同地区和时代的人类多样性,并了解是什么因素塑造了这种多样性。

  不幸的是,非洲的aDNA特别难以复原,因为这里横跨赤道,热量和湿度都会让DNA自然降解。虽然来自欧亚大陆的最古老的aDNA约有40万年的历史,但迄今为止来自撒哈拉以南非洲的大多序列都不超过9000年。

  回溯更古老的过去  

  由于每个人都携带着祖先几代人的遗传“遗产”,科学家能够使用生活在400年到1.8万年前的个体的DNA,探索远在过去5万到8万年的人们是如何互动的。这让科学家第一次能够测试人口变化是否在晚期石器时代过渡中发挥了作用。

  所有已发表的古基因组地图,黑点大小代表个体基因组数量。蓝点表示与我们研究中的个体相比较的晚期石器时代觅食者。红星表示我们研究中首次报告的个体。左下角的小地图强调了非洲和世界其他地区在已发表的古代基因组方面的差距。南北回归线之间保存下的古DNA非常少。|图片来源:Mary Prendergast; basemaps by Natural Earth, CC BY-ND

  团队对埋葬在现今坦桑尼亚、马拉维和赞比亚的6个个体的aDNA进行了测序,将这些序列与之前研究的28个个体aDNA进行了比较。他们还为其中15人生成了改进的新DNA数据。

  这创造了迄今为止用于研究古代非洲觅食者(那些以打猎、采集或捕鱼为生的人)的人口历史的最大基因数据集。研究人员用它来探索过去存在的人口结构。

  研究发现,人们确实在晚期石器时代过渡的前后改变了他们移动和互动的方式。尽管相隔甚远,年代也相隔多年,但这项研究中的所有古代个体都是与古代和现在的东部、南部和中部非洲人相关的三个人群的后裔。东非人的祖先最远到达了赞比亚以南,而非洲南部人的祖先则延伸到了肯尼亚以北,这表明人们正在长途迁徙,并和远离他们出生地的人生育后代。这种人口结构出现的唯一途径是人们在成千上万年的时间里进行长途迁移。 

  此外,研究表明,几乎所有的古代东非人都与今天生活在非洲中部雨林的狩猎采集者共享了大量遗传变异,让古代东非真正成了一个遗传的大熔炉。从研究结果可以看出,这种混合和移动发生在大约5万年前,当时中部非洲的觅食者人口出现了重大分裂。

  研究人员还注意到,在大约2万年前,一些非洲地区的觅食者几乎只会在当地寻找伴侣。这种做法一定非常明显,并持续了很长时间。这种现象在马拉维和赞比亚尤为突出,在那里几乎只有在同一时间埋葬在同一地点的人之间才存在最密切的关系。

  这意味着,相比于之前,人们又开始了一种“本地生活”,但背后的原因并不清楚。或许在大约11500年到26000年前的最后一个冰期,环境变化让人们倾向于在离家较近的地方觅食,也可能是精心设计的交换网络减少了人们携带物品旅行的需求。

  研究人员在马拉维发掘出了两个古代个体,并进行了详细的aDNA研究。| 图片来源:Jacob Davis, CC BY-ND

  又或者,新的群体身份可能已经出现,重组了婚姻规则。如果是这样,我们也会看到手工制品和其他传统的多样化趋势,特定的类型可能会聚集出现在不同的地区。事实上,这也正是考古学家发现的,这是一种被称为区域化的趋势。这种现象可能不仅影响了文化传统,还影响了基因的流动

  新数据带来新问题  

  和过往的许多研究一样,aDNA研究带来的问题并不少于答案。这些结果促使人类学家重新思考非洲这些地区在遥远的过去是如何相互联系的。

  此外,虽然遗传学证据支持非洲在5万年前之后的重大人口转变,但关键的驱动因素仍然是个谜。想要确定是什么触发了晚期石器时代过渡,还需要更详细地检查当地的环境、考古和遗传记录,从而了解这一过程究竟如何在撒哈拉以南的非洲发展。

  这项研究还提醒了科学家,研究人员仍然可以从博物馆收藏的古代遗骸和文物中学习到很多东西。虽然这项研究中的部分人类遗骸是在过去十年间发掘的,但还有一些遗骸已经在博物馆中保存了半个世纪。

  #创作团队:

  原文作者:Elizabeth Sawchuk(阿尔伯塔大学班廷博士后研究员兼人类学兼职教授)

  Jessica Thompson(耶鲁大学人类学助理教授)

  Mary Prendergast(莱斯大学人类学副教授)

  编译:Gaviota

  排版:雯雯

  #参考来源:

  https://theconversation.com/ancient-dna-helps-reveal-social-changes-in-africa-50-000-years-ago-that-shaped-the-human-story-175436

  https://news.rice.edu/news/2022/ancient-dna-reveals-surprises-about-how-early-africans-lived-traveled-and-interacted

  https://www.nature.com/articles/s41586-022-04430-9

  #图片来源:

  封面图:Nina R/Wikimedia Commons, CC BY

  首图:Nina R/Wikimedia Commons, CC BY

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