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這 2 個 2018 年的論文,各自報告許多美洲不同時期、地點的古代基因組,讓我們更深入認識美洲的遺傳史。其中一項重要發現是,屬於克洛維斯文化,生活在 1.26 萬年前,北美洲蒙大拿的 Anzick-1 與住在美洲各處,約一萬年前的古早人類,包括北美洲的內華達、中美洲的貝里斯、南美洲南端的智利、南美洲東邊的巴西,遺傳上都非常相似。

美洲遺傳史(下)多次情慾流動,型態有別的腦袋,大洋洲祖源,E

 

美洲遺傳史(上)美洲各地最早的移民,後來神秘消失

美洲遺傳史(下)多次情慾流動,型態有別的腦袋,大洋洲祖源,EDAR基因

 

論文 1 號,獲得 15 件新的古代基因組,來自美洲各地::

Early human dispersals within the Americas

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論文 2 號,獲得 49 件新的古代基因組,來自中美洲、南美洲:

Reconstructing the Deep Population History of Central and South America

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美洲主要遺傳支系,在一萬多年前形成

 

驚人的是,超過 9000 年前「Anzick-1 祖源」全美洲仍然到處都是,隨後的年代中,卻幾乎沒有人配備這款祖源。由此推論,後來南美洲各地族群,應該都源自與 Anzick-1 的祖先更早分家,至今仍缺乏取樣的支系;他們是何時進入各地,確切年代目前不清楚。

阿拉斯加11500年前「古白令人」,源自未知美洲遺傳支系

12600年前北美洲原住民Anzick-1的基因定序

美洲原住民23000年來的族群歷史

 

之前知道,美洲所有族群的共同祖先大概能追溯到 2 萬多年前,其中古白令人最早與其他人分家,接著大約在 1.46 到 1.75 萬年前,如今住在北美洲,以及中、南美洲的族群分開;南北分家的地點,應該是柯迪勒拉勞倫斯兩大冰蓋的南方,不過確切位置沒什麼頭緒,多半不會是南美洲的太南邊就是。

 

由這回 2 個論文的分析都能看出,距今 1.2 到 1.5 萬年前那段期間,美洲族群又衍生出好幾個遺傳有別的支系,它們彼此間關係複雜,在一段不久的短時間內分家,具體年代不容易清晰區分,和所謂的南北分家也無法太明確拆開,這段時期應該是美洲遺傳史上,形成各主要支系的關鍵年代。

 

遺傳上的分家,很可能與地理和氣候因素有關。這段期間也是冰河時期即將結束,柯迪勒拉冰蓋與勞倫斯冰蓋退散的年代,兩大冰蓋消退後,讓出中間的通道,人類才有機會由美洲的內陸南遷。

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美洲野牛的情慾流動,揭露前進新世界的通道,在1.3萬年前 Let It Go

 

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美洲已知各古今族群,大概能區分出的主要遺傳支系與其代表。

 

分家之後,又是情慾流動和合體。兩個論文比對各地樣本,都偵測到各地族群情慾交流的跡象,整體狀況很複雜。

 

距今 9000 年之後,美洲各地的情慾流動

 

位於加拿大西部,不列顛哥倫比亞內陸的 Big Bar Lake,距今 5600 年的樣本,遺傳支系目前獨一無二,因為他的祖先與其他人分家的年代,介於古白令人之後,南北分家之前。他和算是同一時期住在比較靠近海岸的 On Your Knees Cave,距今 6000 年前的「939」分屬不同的遺傳支系。

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阿拉斯加 On Your Knees Cave,一萬年前的古代基因組

 

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遺傳上,Big Bar 與其他人分家的年代,介於古白令人之後,南北分家之前。

 

還有一個分析發現,加州的海峽群島(Channel Islands)4900 年前的古代人,與距今 4200 年以後的安地斯族群,共享更多遺傳變異。兩地距離非常遙遠,考古上一時也看不出端倪,應該是間接發生關係;只能確定,比 4200 年更早以前,有源自北邊的 DNA 流進安地斯。

 

*2023 年的論文,對此點有比較合理的解釋:

加利福尼亞,古代DNA和語言流動

 

美國西部的「大盆地(Great Basin)」地區,距今 700 年的 Lovelock 3 和當地更早樣本比較,配備更多與中美洲族群一致的 DNA 變異,然而 1900 年前的 Lovelock 2 卻沒有。港覺是個北飄的味道。論文提到,這也許與爭議的 Numic Expansion 有關,不過證據不足。

 

美洲遺傳史(下)多次情慾流動,型態有別的腦袋,大洋洲祖源,E

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美洲各族群的遺傳組成。

 

南美洲方面,一個論文發現,一萬年前巴西 Lagoa Santa 的特定遺傳變異,仍然能在南美洲南方,5100 年前的 Ayayema 樣本中見到。不過南美洲現在的族群,看起來卻是 Lagoa Santa 與現代中美洲祖源的合體。另一個論文的分析則認為,距今 5800 年以後,南美洲各地的古代人,遺傳上都與現代族群更加接近,表示南美洲的遺傳族群那時大致成型。

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綜合看來,南美洲在距今 4200 到 9000 年之間,應該有過多次明顯的 DNA 交流(主要方向大概是南飄),但是具體過程是如何,仍有待分曉。

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美洲遺傳史(下)多次情慾流動,型態有別的腦袋,大洋洲祖源,E

古代基因組與現代各地族群的遺傳親疏關係,顏色愈溫暖,關係愈親近。

 

型態有別的頭骨,與神秘大洋洲祖源

 

另外還有 2 個有意思的疑點。某些古早美洲人的頭骨型態,和其他美洲人不同,比較接近環太平洋西部的人。另一個問題是,美洲某些族群,配備與安達曼、澳洲原住民一致的微量 DNA 變異。更有趣的是,這兩者會有關係嗎?

澳洲原住民的基因藏著哪些秘密?

印度洋的安達曼人 可能與某未知hominin有過神秘混血

 

沒有。頭骨跟人家不一樣的美洲古代人,之前研究都指出,不論腦袋型態一樣不一樣,遺傳彼此間都沒什麼差異。這回又測試惹幾個樣本,結果還是一樣,即使型態看起來不同,遺傳上也缺乏差別。

8500年前的Kennewick Man 是美洲原住民

 

另一方面,有些頭骨型態特殊的樣本,確實配備比較多大洋洲祖源(Lagoa Santa);可是有些一樣特殊的頭骨,大洋洲祖源卻沒有比較多(巴西 9600 年前的 Lapa do Santo、內華達 1.07 萬年前的 Spirit Cave)。表示源自大洋洲的神秘 DNA,和頭骨型態無關。

 

至於美洲族群中,神秘的大洋洲祖源從何而來?巴西 Lagoa Santa 遺址最古早的樣本距今有 1.04 萬年,表示至少在那個時候,這款祖源已經存在南美洲的亞馬遜;然而與其同時和更早,尤其是北美洲的樣本,包括古白令人,卻都偵測不到;南美洲安地斯山的另一邊,也完全偵測不到。

美洲原住民源於西伯利亞與大洋洲族群

來歷成謎Y祖源,南美洲到處都有

 

美洲遺傳史(下)多次情慾流動,型態有別的腦袋,大洋洲祖源,E

美洲各遺傳支系間的關係。各支系的祖源貢獻比例,不同模型估計長得不太一樣,不要太在意數字。

 

神秘大洋洲祖源由遺傳上推論,勢必是在 Lagoa Santa 居民的祖先,與古白令人、Spirit Cave 居民相繼分家以後,才發生情慾交流。不過神秘人從何時何地而來、情慾交流的那時住在哪兒,目前毫無頭緒。(會是比大家都更早深入美洲的移民嗎?)

 

古代美洲族群,仍有少數祖先型 EDAR 基因存在

 

還有一個發現值得一提。之前已知的美洲原住民族群,幾乎 100% 配備會造成箕形門齒、乳腺增生的衍生型 EDAR  遺傳變異。有學者認為,這是由於美洲人祖先當年,仍住在又冷又缺乏陽光的白令之際,衍生型 EDAR 有助於增加母乳,讓寶寶獲得維生素D 很有利,所以只有衍生型流傳下來。

箕形門齒 X 美洲原住民 X 母乳—這三者源自冰河時期的神秘關係是?

 

這回分析更多古代樣本,驚奇地發現,年代比較古早的美洲人仍有好幾位配備祖先型 EDAR,而且散居各地,包括阿拉斯加的古白令人 USR1、蒙大拿的 Anzick-1、巴西 9600 年前的 Lapa do Santo、6700 年前的 Laranjal。這些結果表示,即使經歷過白令紫外線不足的考驗,祖先型 EDAR 仍然以低比例保存在美洲族群中。

 

相對地,參與脂肪酸合成的去飽和酶 FADS2 基因,所有古代美洲人皆配備 rs174570 衍生變異。

 油脂人生(下):千變萬化,屢受選汰的去飽和酶

 可能有助美洲原住民 適應環境的去飽和酶FADS

 

感覺就像小玩笑。

 

美洲遺傳史(下)多次情慾流動,型態有別的腦袋,大洋洲祖源,E

根據現有資訊,對美洲遺傳史的推論。

 

美洲遺傳史(下)多次情慾流動,型態有別的腦袋,大洋洲祖源,E

根據現有資訊,對美洲遺傳史的推論。左邊年代比較早,右邊比較晚。

 

新聞稿:

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Nature新聞:

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Science新聞:

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