古DNA研究前沿

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研究洞穴墙壁和岩画中古代人类DNA的保存情况

Investigating ancient human DNA preservation on cave walls and in rock art

以往利用DNA分析将旧石器时代文化记录与特定人群联系起来的研究主要集中于考古遗址的地面沉积物，例如骨骼、沉积物和人工制品。本研究则探讨岩画——一种具有独特空间表现形式的人类活动——是否也能保存其创作者的DNA痕迹。我们分析了从西班牙和葡萄牙11个洞穴中采集的24幅岩画及其周围颜料样本中的DNA保存情况，这些岩画包括简单的标记（来自9个遗址）、手印（西班牙埃斯特雷马杜拉的马尔特拉维索洞穴）和具象绘画（西班牙坎塔布里亚的阿尔塔米拉洞穴）。我们在葡萄牙埃斯科拉尔洞穴的一块有颜料的方解石结壳以及同一遗址的一块无颜料的洞壁样本中，均发现了古代人类线粒体和核DNA的痕迹，但未发现动物DNA。这两个样本中均未检测到动物DNA，表明DNA是通过人类接触直接沉积的。相比之下，来自西班牙阿斯图里亚斯埃斯科拉尔洞穴和科瓦隆洞穴的另外三个未着色样本中，却发现了人类和动物DNA的混合物，这表明DNA的沉积是间接的。虽然我们的研究结果并不能确凿地证明古代人类DNA的保存与洞穴艺术的形成之间存在直接联系，但我们证明，人类DNA的痕迹可以在洞穴壁上保存数千年之久。

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5500年前贝加尔湖狩猎采集者中爆发的致命瘟疫

Lethal plague outbreaks in Lake Baikal hunter-gatherers 5,500 years ago

Ruairidh Macleod · Nature

鼠疫是人类历史上最具破坏性的疾病之一 1 。然而，直到大约3800年前，鼠疫致病菌鼠疫耶尔森菌的早期菌株才具备腺鼠疫所需的毒力因子 2,3 。因此，早期鼠疫菌株的致病性和死亡率仍然不明。本文描述了与西伯利亚东南部贝加尔湖附近全新世中期狩猎采集者群体中两次鼠疫暴发相关的早期鼠疫菌株，暴发始于大约5500年前。这些暴发发生在四个狩猎采集者墓地，鼠疫感染检出率为39%。通过重建亲缘关系谱系，我们发现受影响的是小型家族群体，这与疾病的人际传播相符，并且第一次暴发发生在一代人之内。这些感染似乎导致了急性死亡，尤其是在儿童（8至11岁）中。我们进一步注意到一些功能差异，包括ypm超抗原基因座的差异，该基因座也存在于现今的假结核耶尔森菌中。新菌株与已知的鼠疫耶尔森菌存在祖先分化，并限定了其出现的时间，表明其出现时间大约在5700年前。这些发现表明，鼠疫爆发的时间比之前认为的要早，而且确实具有致命性。我们认为，在全新世中期，远在新石器时代晚期欧洲以外的狩猎采集群体中也出现了鼠疫爆发，这挑战了“新石器时代农业转型期间人口密度增加和生活方式改变是鼠疫流行的先决条件”这一观点。

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从铁器时代早期到晚期伊比利亚东北部人群的遗传图谱

The genetic landscape of northeastern Iberian communities from the early to late Iron Age

Daniel R. Cuesta-Aguirre · iScience

在铁器时代（公元前800-100年），伊比利亚东北部地区深受当地社群与地中海社会互动的影响。伊比利亚文化传统自公元前6世纪起沿海岸线发展，并经历了重大的社会变革，最终延续至罗马时期。我们分析了在三个遗址出土的54具新生儿墓葬的古代基因组数据，这些墓葬位于民居建筑下方，时间跨度从铁器时代早期到罗马时期早期（公元前775年-公元50年）。我们获得了其中22具个体的全基因组数据，以及另外9具个体的线粒体单倍群数据。结果表明，从青铜时代起源的当地居民到铁器时代，其遗传构成保持连续性，同时地中海相关血统的比例不断增加。这种人口结构在罗马扩张之前基本保持稳定，之后，额外的遗传输入导致人口构成更加异质化。这些发现将长期的文化延续性与渐进的遗传变化联系起来，并揭示了伊比利亚东北部地区社会和政治转型关键时期的人口动态。

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生物考古学分析揭示芬兰北部库萨莫基特卡一名16世纪萨米人的生平

Bioarchaeological analysis illustrates the life of a 16th-century Sámi individual from Kitka, Kuusamo, northern Finland

Sanni Peltola · BMC Genomics

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重建以色列中部纳哈尔亚穆特38号遗址前陶新石器时代B期人群的生活方式和社会分化

Reconstructing Lifeways and Social Differentiation in the Pre-Pottery Neolithic B Population of Nahal Yarmuth 38, Central Israel

目的 本研究对以色列中部纳哈尔亚穆特38号（NY38）遗址出土的骨骼遗骸进行了生物考古学分析。NY38遗址是新石器时代中期前陶器时代B期的一个独特遗址。研究旨在揭示NY38遗址居民的人口构成、起源和生活方式，并将该遗址独特的考古特征置于更广泛的区域背景下进行解读。 材料与方法 骨骼生物学分析重建了日常生活各个方面，包括体力活动、饮食习惯和生理压力。根据类型、身体姿势和建筑环境对埋葬习俗进行分类，并结合人口统计学和生物学数据进行分析。在保存条件允许的情况下，对性别和年龄进行估计，并通过古代DNA分析探索其生物学起源。通过股骨中段横截面几何分析、肌肉骨骼应力标记、牙齿疾病和磨损以及生理压力指标（牙釉质发育不全、身高和相对髓腔面积）来评估生活方式和压力。此外，还记录了病理性骨骼损伤。 结果 NY38遗址的居民为本地定居居民，但从事体力消耗较大的活动，可能与狩猎有关。证据表明，该遗址存在基于年龄的社会组织结构和基于性别的劳动分工。生理压力指标显示，该遗址居民一生都面临着充满挑战的环境，但个体在压力事件中仍能存活，这表明他们具有一定的生物韧性。此外，还发现了多种非特异性病理损伤。 讨论 考古学和骨骼学数据的整合，例如遗址面积小、墓葬密度高、缺乏居住活动、尽管持续承受生理负担但婴儿死亡率相对较低，以及对特定个体采取独特的丧葬处理方式，都支持NY38遗址是指定墓地而非居住地的解释。 要点 考古证据和墓葬的年龄相关空间分布支持NY38遗址很可能是一处指定墓地。 综合骨骼生物学研究揭示了NY38遗址前陶新石器时代一个定居的、社会分化的社区，该社区以狩猎为生，并存在基于性别的劳动分工。 骨骼表型表明，儿童时期发育障碍频繁发生，成年后累积生理负担适中，且疾病具有一定的生存能力。

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多学科分析揭示唐代长安坐姿葬人群的遗传与饮食结构

Multidisciplinary analysis reveals the genetic and dietary structure of the seated burials from Tang Dynasty Chang’an

Chenshuang Sun · Journal of Archaeological Science: Reports

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古代DNA揭示了印加帝国之前太平洋沿岸的一个家族藏骨堂和长途迁徙

Ancient DNA reveals a family ossuary and long-distance migration on the Pacific coast before the Inca Empire

Jacob L. Bongers · Nature Communications

本文追踪了太平洋沿岸地区不晚于公元13世纪开始的长途迁徙。来自秘鲁南部钦查山谷的21个样本个体的全基因组数据显示，他们与北部约700公里处的人群拥有共同的祖先。最早的迁徙者拥有未混合的祖先，而随后的几代人中，通婚导致了来自邻近沿海地区的血统混合。葬于同一家族骨库的亲属实行近亲内婚制。我们构建了一个基于古代DNA的家谱和个体海洋饮食比例估计校准曲线的世代尺度贝叶斯模型，克服了太平洋沿岸地区长期以来在时间精确性方面存在的困难。这些数据表明，从13世纪到15世纪，该地区人口持续存在，这与颅骨改造和死后涂抹红色颜料的传统相吻合。我们揭示了紧密联系且影响深远的沿海互动网络，这些网络塑造了印加使者在将这些社区纳入其帝国之前所遇到的社会政治格局。

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四千多年来，东部草原与黄土高原交汇处发生了多次基因转变

Multiple Genetic Shifts at the Crossroads of the Eastern Steppe and Loess Plateau Over 4,000 Years

Xin Chang · Nature Communications

宁夏地处欧亚草原与东亚的交汇点，是文化交流和人口迁徙的重要通道，但其遗传历史却鲜为人知。本研究对宁夏23个考古遗址的89个个体进行了测序，年代跨越公元前4245年至公元前301年。研究结果表明，宁夏新石器时代晚期居民的祖先成分来自黄河流域、古代东北亚和青藏高原。随着时间的推移，该地区经历了与历史迁徙和政治变迁相关的重大遗传变化。西周和汉代（公元前3000年至1700年），中原政权的扩张促进了黄河流域人口向宁夏的迁徙，并影响了宁夏直至明清时期（公元前582年至公元前301年）的遗传结构。东周北青铜器文化（公元前2700年至2000年）的个体则显示出欧亚草原和黄河流域人口的混合特征。北朝和隋唐时期（距今1600-1000年），西欧亚血统显著增加，这可能反映了丝绸之路的人口流动。西夏的党夏族群与黄河上游的狄羌族群存在密切的遗传联系。通过重建宁夏从新石器时代晚期到清代（距今4200-301年）的遗传历史，揭示了受历史进程影响的复杂遗传动态。

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巨石文化中欧的远距离遗传相关性

Long-distance genetic relatedness in megalithic central Europe

Nicolas Antonio da Silva · Science

欧洲新石器时代晚期的巨石纪念碑通常被视为共同祖先的象征。本研究分析了与西漏斗杯文化和瓦特贝格文化相关的六个巨石墓葬群中203名个体的全基因组数据。尽管这两个文化群体在考古学上被认为截然不同，但我们的研究结果表明，来自这两个群体的个体构成了一个遗传同质的群体。此外，我们还发现了跨越225公里的一级和二级亲缘关系，揭示了出乎意料的远距离联系以及持续的遗址间和群体间流动性。这六个墓葬群是公共墓地，并非仅用于埋葬近亲，这表明社会亲缘关系发挥了重要作用。与远隔欧洲的巨石文化人群的遗传联系证据有限，这表明纪念碑的传播是通过文化而非生物网络实现的。

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17世纪殖民地首府圣玛丽城的遗传遗产

The genetic legacy of the 17th-century colonial capital of St. Mary’s City

Éadaoin Harney · Current Biology

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利用古代基因组重建印度尼西亚东西部遗传分化

Reconstructing the West-East Genetic Division in Indonesia Using Ancient Genomes

Yu Xu · iScience

深水华莱士线标志着印度尼西亚东西部之间重要的生物地理分界线，但由于西印度尼西亚古代基因组数据有限，这一遗传分界的起源仍未得到解答。本研究报告了来自西印度尼西亚的两份新石器时代晚期基因组数据，并将其与已发表的19份来自岛屿东南亚（距今7000至200年）的古代基因组数据整合。我们的分析表明，东西向遗传结构的形成经历了两个阶段：全新世早期，东西向遗传分化，西部与狩猎采集者相关的祖先更接近和平文化相关人群，而东部与狩猎采集者相关的祖先更接近巴布亚文化相关人群；之后的新石器时代及后新石器时代人口过程，包括南岛语系扩张、东南亚大陆基因流入西华莱士区以及巴布亚文化相关人群回迁至东华莱士区，强化并重塑了早期的遗传结构。因此，我们提出了一种修订后的人口模型，其中全新世的反复迁徙作用于先前存在的区域差异，从而形成了当今印度尼西亚人口的遗传格局。

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拉脱维亚瑟米加利亚地区维京时代的一处多人合葬

A multiple burial from the viking age in semigallia, Latvia

Guntis Gerhards · Journal of Archaeological Science: Reports

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古DNA分析揭示波兰奥波莱圣十字大教堂中相拥埋葬的两人

Ancient DNA analysis sheds light on two individuals buried in a mutual embrace at the Exaltation of the Holy Cross Cathedral in Opole, Poland

Agata Cieślik · Journal of Archaeological Science: Reports

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公元400至700年德国罗马边疆的人口结构与生命史

Demography and life histories across the Roman frontier in Germany 400–700 ce

Jens Blöcher · Nature

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已恢复的身份：圣马歇尔德鲁比孔（兰萨罗特岛，加那利群岛）的居民，这是大西洋扩张中的第一个欧洲城市

Recovered identities: The population of San Marcial de Rubicón (Lanzarote, Canary Islands), the first European city of the Atlantic expansion

Verónica Alberto-Barroso · Journal of Archaeological Science: Reports

欧洲向大西洋扩张的进程，旨在寻找新的领土进行统治和开发，在15世纪达到顶峰，而这一扩张的最早阶段便是在加那利群岛展开。群岛上的第一个欧洲定居点，一个名为圣马歇尔·德·鲁比孔（San Marcial de Rubicón）的小飞地，于1402年在兰萨罗特岛建立，并于1404年获得城市地位。这里标志着种族融合过程的起点，最终促成了殖民社会的形成，其中涉及加那利群岛原住民、欧洲殖民者和从非洲被贩运到岛上的奴隶的融合。为了更好地理解这一过程，我们对来自圣马歇尔·德·鲁比孔的五位个体进行了生物人类学和古基因组学分析。基于现有历史证据构建的贝叶斯放射性碳测年数据表明，这些个体生活在15世纪，并且根据生物人类学和遗传学分析，至少包括两名男性和两名女性。古基因组数据显示，这两名男性拥有与欧洲起源相符的全球血统，这可能与征服时期及之后抵达该岛的安达卢西亚人有关。两名女性的血统则与北非相关，很可能与作为劳动力被带到岛上的摩里斯科人有关。由此可见，圣马歇尔德鲁比孔遗址的这两名个体代表了加那利群岛殖民社会萌芽时期两位主要人物的首次相遇，凸显了多学科考古学在揭示源于欧洲大航海时代的复杂人口演变过程中的巨大潜力。

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沙陀突厥领袖李克用的古代基因组图谱

Ancient genomic profile of the Shatuo Turkic leader Li Keyong

Yao Yu · Journal of Genetics and Genomics

沙佗突厥人在中国晚唐和五代时期扮演了举足轻重的角色。然而，与其他突厥语族群类似，沙佗的遗传历史和人口起源仍然知之甚少。本研究通过分析后唐开国领袖李克用（公元856年—908年）的古代DNA，对一位沙佗领袖进行了基因组学研究，为阐明这一关键族群的遗传组成和起源提供了契机。通过包括主成分分析（PCA）、混合分析（ADMIXTURE）、F统计量和qpAdm模型在内的综合群体遗传学分析，我们发现李克庸的混合比例接近平衡，其中53.4%为古代东北亚血统，46.6%为西部草原血统。此外，他还携带了西欧亚父系血统（R1a1a1b2∼AM01870）和东部草原母系血统（C4a1a+195）。这一基因谱系与阿史那王室主要由东北亚血统构成形成鲜明对比，凸显了突厥联盟内部显著的遗传异质性。我们的研究结果表明，沙陀人起源于复杂的跨欧亚大陆互动，这与多民族起源的假说相符。

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公元400-700年罗马边境南德意志地区的人口统计和生活史

Demography and Life Histories across the Roman Frontier in Southern Germany 400-700 CE

长期以来，人们一直将西欧和中欧从古代向中世纪过渡时期新政治和社会结构的出现归因于大规模人口迁徙。然而，越来越多的证据表明，小群体流动在重塑罗马世界方面发挥了重要作用。本文展示了来自前罗马帝国边境地区德国南部的258个古代基因组，并将其与2500个古代基因组和379个现代基因组进行了对比分析。群体遗传学分析揭示了一次重大的人口结构转变，该转变与公元5世纪末罗马国家结构的崩溃同时发生。当时，一个具有北欧血统的创始群体与遗传多样性丰​​富的罗马行省群体融合。谱系重建和亲缘关系推断（一种推断未采样亲属血统的方法）表明，当时通婚现象普遍存在，文化差异极小。这种遗传结构一直延续到6世纪，到7世纪初，随着不同族群的混合，最终形成了类似于现代中欧人的群体。利用 Chronograph 软件对具有谱系关联的个体进行年代测定，我们估算出当时的世代周期为 28 年，女性预期寿命为 39.8 岁，男性为 43.3 岁，婴儿死亡率高，近四分之一的儿童在 10 岁前至少失去一位父母，但大多数儿童仍然与祖父母一起长大。家谱进一步揭示，当时的社会以核心家庭为中心，实行终身一夫一妻制，严格避免近亲结婚，血统传承方式灵活，且不存在利未婚，这表明其与后来塑造欧洲家庭的晚期罗马社会习俗一脉相承。

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南美洲南锥地区全新世中晚期人群共有的基因组历史

The shared genomic history of Middle- to Late-Holocene populations from the Southern Cone of South America

Kim-Louise Krettek · Current Biology