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崔银秋教授团队与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员团队,联合北京大学、西北大学、复旦大学、新疆文物考古研究所、新疆维吾尔自治区博物馆等多家研究单位,利用古基因组学技术系统研究了新疆东天山地区青铜时代至铁器时代的人群遗传历史。相关研究成果“Ancient DNA unveils distinctive ancestries in the Bronze and Iron Ages of East Tianshan”发表于国际学术期刊《Science》。
东天山位于我国新疆东部,是连接河西走廊与欧亚大陆腹地的重要通道。考古学研究显示,东天山青铜时代文化包含来自甘青、欧亚草原的多种文化因素,但该地区早期人群的遗传结构如何形成,以及青铜时代至铁器时代人群如何延续并与周边区域互动,此前仍缺乏系统的古基因组证据。研究团队获得了新疆东天山地区11处考古遗址135例古代个体的全基因组数据,年代跨度约为距今3,580年至1,546年,系统构建了东天山地区青铜时代至铁器时代近两千年的古基因组时间序列。研究结果显示,自青铜时代起,东天山地区已存在来自多个区域的人群汇聚与遗传交流。

图1:东天山考古样本的时空分布。A图为东天山考古样本以及周边区域已发表数据的地理分布情况。B图为东天山考古遗址的详细地理分布。C图为不同人群的时间分布情况。
研究获得的东天山地区早期古基因组数据显示,以天山北路遗址为代表的青铜时代主体人群具有此前尚未在该地区识别出的遗传组成。群体遗传学分析表明,该人群约一半的祖源来自与黄河流域中晚期新石器时代粟作农业人群相关的东亚祖源,另一半来自北亚阿尔泰山—准噶尔地区切木尔切克文化相关人群。这是目前在新疆地区发现的上述两类人群成分融合的最早遗传学证据,表明青铜时代东天山主体人群由东亚和北亚相关祖源共同构成。
除主体人群外,研究还发现青铜时代东天山少量离群个体呈现出更为多样的遗传组成。南湾遗址一个个体主要携带北亚切木尔切克文化人群相关成分,同时含有来自中亚南部巴克特里亚—马尔吉亚纳文化复合体(BMAC)人群相关成分;泉儿沟遗址的离群个体则分别含有与蒙古北部新石器时代人群和哈萨克斯坦东部青铜时代中晚期人群相关的遗传成分。这些结果显示,早在青铜时代,东天山地区的人群交流已向东联系黄河流域,向北连接蒙古高原及阿尔泰地区,并向南延伸至中亚南部。
结合考古材料,上述结果提示,粟作农业及相关文化因素向东天山传播的过程并非仅涉及作物或技术传播,同时还伴随着相关人群的迁徙与基因交流。来自不同方向的人群流动共同塑造了青铜时代东天山的人群结构,也为理解史前时期黄河流域与新疆地区之间长期的人群与文化联系提供了新的科学证据。
进入公元前一千纪以后,东天山与周边地区的人群交流进一步增强,但青铜时代形成的东亚和北亚混合遗传基础仍得到较高比例延续。多个铁器时代人群继承了较高比例的青铜时代东天山核心遗传成分,显示出从青铜时代到铁器时代较为显著的人群遗传连续性。在此基础上,不同遗址的人群进一步吸收了来自黄河流域、蒙古高原、欧亚草原和中亚南部等多方向的遗传成分,呈现出更高的遗传多样性。
其中,石人子沟遗址人群保留了以阿凡纳谢沃人群相关成分为代表的早期草原人群遗传信号,而多个遗址的铁器时代人群则受到青铜时代中晚期草原相关人群的遗传影响。这些结果表明,铁器时代东天山人群在延续本地青铜时代遗传基础的同时,持续吸收来自不同方向、不同阶段的人群遗传成分。
本研究进一步表明,东天山地区多区域人群交流远早于历史时期丝绸之路的形成。从青铜时代开始,来自黄河流域、蒙古高原、欧亚草原及中亚南部等不同区域的人群祖源已在东天山地区汇聚融合;至铁器时代,青铜时代形成的本地遗传基础继续得到较高比例保留,同时跨区域人群交流进一步加强。研究因此揭示了一个持续近两千年的动态过程:以青铜时代形成的东天山本地人群为重要基础,在保持区域遗传连续性的同时,不断参与更广泛的欧亚大陆人群交流。研究将东天山地区持续的人群互动追溯至历史时期丝绸之路形成前约1800年,说明在丝绸之路成为历史时期跨欧亚交通网络之前,连接黄河流域、河西走廊、新疆与欧亚大陆腹地的人群交流通道已经长期存在。
该研究利用大规模、时间连续的古基因组数据,系统地勾勒了新疆东天山青铜时代至铁器时代的人群遗传历史,为认识新疆地区自青铜时代以来与黄河流域、河西走廊及欧亚大陆腹地之间的长期互动提供了新的遗传学证据,也为理解中华文明形成发展过程中的多区域交流与融合,以及中华民族多元一体格局的长期形成过程提供了新的古基因组学视角。

图2:新疆东天山青铜时代至铁器时代人群遗传历史示意图。青铜时代东天山主体人群主要由黄河流域粟作农业相关人群与切木尔切克文化相关人群融合形成;进入铁器时代后,当地人群在延续青铜时代遗传基础的同时,进一步融入东亚、欧亚草原和中亚南部人群相关遗传成分。
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崔银秋教授与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员为论文共同通讯作者;宁超(原性爱网站
博士研究生,现为北京大学考古文博学院研究员)、赵雪(性爱网站
“鼎新学者”博士后)、王轲(复旦大学性爱网站
现代人类学教育部重点实验室研究员)、王恬怡(美国哈佛大学人类演化生物学系博士后)、马健(西北大学文化遗产学院教授)为论文共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院青年团队计划、新基石科学基金会及考古人才振兴计划等项目的支持。