Cell ： 贝加尔湖地区发现美洲原住民与西伯利亚最早的联系 ​

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丰富的考古学记录显示，人类定居于贝加尔湖地区的历史可追溯自旧石器晚期。过往的基因组学研究发现，这一地区的人群经历过复杂的遗传背景变化和基因交流，然而我们对这些事件的具体情况和发生时间还知之甚少。

2020年5月20日，德国马克思普朗克人类历史科学研究所，古代遗传学部，Johannes  Krause教授、Choongwon Jeong教授和Cosimo Posth研究员合作（博士后研究员遇赫为第一作者）在Cell上发表文章 Paleolithic to Bronze Age Siberians reveal connections with First Americans and across Eurasia ，通过研究19个来自于1.4万年至9,800年前，贝加尔湖及其周边地区个体的基因组，这一研究详细阐释了这一地区的遗传历史，揭示了西伯利亚人群与美洲原住民人群间在旧石器晚期的深层联系，以及早青铜器时代与欧亚大陆其他地区的广泛交流。

旧石器晚期西伯利亚与美洲大陆之间的联系

过去的遗传学研究显示，美洲原住民人群可能发源于西伯利亚地区，其中最早的一批于约2-2.5万年前经由白令海峡迁移至美洲大陆【1】。研究团队利用古代DNA研究技术，从一份来自于贝加尔湖南部Ust’Kyahta-3遗址，距今约1.4万年前的高度破碎化的牙齿样本中，获取了全基因组测序数据。分析结果显示，这一个体携带有美洲原住民特有的遗传成分，是目前已知最古老的携带这一遗传成分的个体，显示了旧石器晚期西伯利亚人群与美洲原住民人群之间的密切联系。

图：贝加尔湖南部Ust’Kyahta-3遗址景观（Credit：G.Pavlenok）

图：牙齿碎片（Credit：G.Pavlenok）

美洲原住民遗传成分由古代北欧亚（Ancient North Eurasian，ANE）和东北亚（Northeast Asian，NEA）两大遗传成分融合形成。这一来自于西伯利亚南部的个体，与另一距今约9,800年前来自西伯利亚东北部的个体【2】同样携带这一特有的遗传成分，显示这一人群可能曾长时期、广泛的分布于西伯利亚地区。这一最终扩散到美洲大陆的遗传成分与东北亚狩猎-采集人群存在频繁的基因交流，从而在不同地区和时期留下了拥有不同东北亚成分比例的人群。

这一研究结果证明了，针对旧石器西伯利亚人群的研究，对理解美洲原住民人群形成的时间、地点以及迁徙历史至关重要，为未来关于美洲人群历史的研究提供了重要的方向。

早青铜器时代横跨欧亚大陆的人群流动

除与美洲大陆之间的联系之外，该研究还综合人类基因组，病原体基因组及稳定同位素分析等多种手段，探讨了贝加尔湖地区人群与欧亚大陆不同地区人群间的交流。

随着社会发展和技术的复杂化，早青铜器时代人群的流动性也大大增加。也正是在这一时期，来自东欧大草原的颜纳亚（Yamnaya）人群携带着特有的欧亚草原遗传成分向东西两个方向扩张，影响遍及欧洲及中亚地区【3】。这一研究在一份距今约4,000年前的样品中检测到了欧亚草原遗传成分，证明西伯利亚南部在早青铜器时代便已与草原人群存在交流。

而在另外两份距今约4,500年前的样品中检测到的鼠疫杆菌信号，则显示了更复杂的人群交流情况。过去的研究发现，一个已灭绝的鼠疫杆菌支系在新石器至青铜器时期就已经开始感染人类，且这一支系一般被认为是随着颜纳亚人群的扩散而传播到其他地区【4】。研究中发现的鼠疫杆菌同样属于这一支系，是目前已发现这一支系分布的最东端，且在已知数据中与一支同时期来自于东北欧地区的菌株最为相似，显示这一时期人群及其携带的病原体都具有较高的流动性。值得注意的是，虽然这两个被鼠疫杆菌感染的个体遗传背景与其他早青铜器时代个体存在差异，稳定同位素分析显示至少其中之一是来自于其他地区，但是他们并不携带草原遗传成分，证明这一病原体的感染可以不依赖于个体的基因交流。

综上，这一研究阐释了贝加尔湖地区人群遗传结构的动态变化，显示迁徙至美洲大陆的遗传成分在旧石器晚期曾广泛分布于西伯利亚，并证明了在早青铜器时代人群及其携带的病原体均具有横跨欧亚大陆的较强流动性。

参考文献

2. Sikora, M. et al. The population history of northeastern Siberia since the Pleistocene. Nature 570, 182–188 (2019).

3. Haak, W. et al. Massive migration from the steppe was a source for Indo-European languages in Europe. Nature 522, 207–211 (2015).

4. Andrades Valtueña, A. et al. The Stone Age Plague and Its Persistence in Eurasia. Curr. Biol. 27, 3683-3691.e8 (2017).