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。

Genomic evidence for the Pleistocene and recent population history of Native Americans

arktis  

今天午餐有著落了!

 

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。

 

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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

 

這個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。

 

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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

 

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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

 

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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

 

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