云南位于中國西南山地、東喜馬拉雅山地和印緬山地三個世界生物多樣性熱點的交匯地帶。云南獨特的地質(zhì)地貌構(gòu)造、季風(fēng)氣候環(huán)境和水文水系條件,使云南成為第四紀(jì)冰期生物的“避難所”,并成為蘊育新物種的搖籃,造就了當(dāng)?shù)貜氖非暗浆F(xiàn)在極其復(fù)雜的生物多樣性和人類文化多樣性。云南見證了“寒武紀(jì)生物大爆發(fā)”的奇跡,目睹了人科物種從1,200萬-600萬年前的祿豐古猿、約170萬年前的直立人“元謀猿人”,再到1.4萬年前的智人“蒙自人”等多個人類重要的演化階段。
云南蒙自馬鹿洞是1989年采石場工人發(fā)現(xiàn)的一個早已自然封閉的洞穴,化石及文化遺物經(jīng)專家鑒定確認(rèn)為一古人類遺址。遺址位于云南省紅河哈尼族彝族自治州蒙自市郊的黃家山山麓。1989年由云南省博物館、紅河州文物管理所和蒙自縣文化館聯(lián)合組織搶救性發(fā)掘,出土了包括頭蓋骨、下頜骨、股骨在內(nèi)的30余件人類化石,以及馬鹿、獼猴、黑熊等哺乳動物化石。2008年,云南省文物考古研究所等單位系統(tǒng)采集了地層環(huán)境樣品和測年材料,結(jié)果顯示整個馬鹿洞遺址的年代范圍為17,830 240至13,290 125年前,其中頭蓋骨(MLDG1704)出土的地層年代為約14,000年前。
前期對頭蓋骨的體質(zhì)人類學(xué)分析發(fā)現(xiàn),雖然“蒙自人”處于現(xiàn)代人的變異范圍,但靠近直立人變異范圍的邊界,具有比較獨特的體質(zhì)人類表型。因此,古人類學(xué)者提出了三種推測:“蒙自人”可能是幸存到晚更新世末期的未知的亞洲古老型人類;“蒙自人”獨特的體質(zhì)人類表型可能是亞洲古老型人類與早期現(xiàn)代人混血的結(jié)果;“蒙自人”復(fù)雜的表型可能反映了早期祖先遺留下來的南方早期現(xiàn)代人豐富的形態(tài)多樣性。
為了揭示“蒙自人”的神秘面紗,中國科學(xué)院昆明動物研究所與云南省文物考古研究所、蒙自市文物管理所等單位合作,對“蒙自人”開展了古DNA遺傳學(xué)分析。古DNA證據(jù)表明,“蒙自人”(MLDG1704)是亞洲早期現(xiàn)代人的一位女性,而非古老型人類?!懊勺匀恕钡木€粒體遺傳世系屬于一種未知的M9*支系,而現(xiàn)生人群的M9支系主要分布于喜馬拉雅地區(qū)的藏緬人群和東南亞群島的南島語族中;“蒙自人”可能代表了早期與中國兩大農(nóng)業(yè)人群的共同祖先有遺傳關(guān)聯(lián)的狩獵-采集者,他們之間有晚更新世的最近共同祖先。“蒙自人”所屬的支系是一個獨立的M9根部支系,反映了晚更新世東亞南部人群豐富的遺傳多樣性。
整合已報道的世界現(xiàn)代人群和古DNA大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析表明,作為晚更新世的“中國南方人”,“蒙自人”與最早的美洲原住民存在深度的古老祖源遺傳聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn),從南方的云南馬鹿洞到北方的黑龍江流域,約1.6-1.4萬年前的華夏大地上,已形成了中國人群共享的一種遺傳背景格局,這種遺傳背景是晚更新世美洲最早定居者的東亞源頭,也是美洲原住民最主要的遺傳成分。研究據(jù)此推測,早期東亞人群或存在一條沿海岸線從南向北遷徙的路線,最終部分人群跨過白令海峽到達美洲。此外,晚更新世存在中國南北方人群的遺傳分化,該時期中國南方人群與東南亞人群的遺傳分歧程度更明顯。通過重構(gòu)膚色基因OCA2的一個關(guān)鍵突變(His615Arg)的跨時空分布模式,研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致比東南亞人群“更白”的中國人群淺膚色的這個突變最早在約7,500年前發(fā)生于我國東南沿海地區(qū)。之后,作為對高緯度地區(qū)紫外線照射強度減弱的遺傳適應(yīng),該突變的頻率在東亞人群中逐漸上升,直至在現(xiàn)代東亞人群的平均頻率達到 60%。研究表明,東亞大陸人群一些體質(zhì)人類表型(如淺膚色),可能在約7,500年前便已形成,這反映了自然選擇在最近一萬年以來的全新世仍在影響東亞地區(qū)人群的遺傳結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的體質(zhì)表型,并為中華文明探源工程提供了線索。
7月14日,相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Current Biology上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、云南省高層次人才培養(yǎng)計劃、中科院青年創(chuàng)新促進會和遺傳資源與進化國家重點實驗室開放課題的支持。
1.4萬年前“蒙自人”女性及其生活場景復(fù)原圖 (昆明動物所設(shè)計、任文煜繪圖;版權(quán)所有)
“蒙自人”的群體歷史以及與其他亞洲人群的遺傳關(guān)系
來源:中國科學(xué)院昆明動物研究所