科学家从 7,000 年前的 DNA 中构建了复杂的旧石器时代家族树

从微小的基因组中,考古学家将史前法国的 64 人联系起来,跨越了七代。
An aerial view of Mont Saint-Michel in northern France. The Paris Basin region is known for prehistoric funerary sites archaeologists use to study early neolithic settlements.
法国北部圣米歇尔山的航拍图。巴黎盆地地区以史前墓葬遗址闻名,考古学家利用这些遗址研究新石器时代的早期聚落。David Briard/Getty Images

大约 12000 年前,人类从狩猎采集的生活方式转向了以农业为基础的 新石器时代社会。这种转变至今仍对我们的生活产生巨大影响,但要评估这些社区是如何 迁徙 以及他们的 社会网络 可能是什么样的,仍然很困难。 

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在 7 月 26 日发表于《自然》杂志上的一项研究中,一个科学家团队利用大约 7000 年前的 DNA 重建了两个庞大的家谱。他们的发现表明,一些女性离开了家乡社区加入另一个社区。该研究还为欧洲一个史前社区的稳定健康状况和社会支持网络提供了证据。 

科学家通过墓葬来确定亲属关系的一种方式是,通过对当时葬礼习俗的推断来推断谁可能是亲属。但实际的基因分析很棘手。法国北部的巴黎盆地地区有 多个宏伟的墓葬遗址,考古学家认为这些遗址是为史前社会中更“精英”的成员建造的。 

然而,附近的 Gurgy ‘Les Noisats’ 遗址是最大的没有纪念碑的新石器时代墓葬遗址之一。这引发了关于当时不同葬礼习俗的疑问。 

在这项新研究中,研究小组利用了 2004 年至 2007 年间在 Les Noisats 挖掘出的古基因组数据。埋葬在 Gurgy 的 94 人的遗骸可追溯到公元前 4850 年至 4500 年左右。该团队将这些古代基因组数据与锶同位素分析、显示母系世系的线粒体 DNA 以及用于父系世系、死亡年龄和遗传性别的 Y 染色体数据相结合,构建了两个家谱。 

第一个家谱连接了七代中的 64 个人,是迄今为止从古代 DNA 中重建的最大谱系。第二个家谱连接了五代中的 12 个人。

“自发掘开始以来,我们就发现了对墓葬空间完全控制的证据,而且重叠的墓葬非常少,这让人感觉该遗址是由一群密切相关的个体管理的,或者至少是由知道谁埋在哪里的人管理的,”该研究的合著者、波尔多大学的考古人类学家 Stéphane Rottier 在一份声明中。 

该团队还发现遗骸的空间距离和遗传距离之间存在正相关,这表明死者很可能被埋葬在亲属附近。进一步检查谱系时,他们还看到了沿父系强烈的模式。似乎每一代都几乎完全通过生物学上的父亲与前一代相联系。整个 Gurgy 群体都可以通过父系联系起来。  

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在家谱的另一边,来自线粒体世系和锶稳定同位素的证据表明,大多数女性起源于非本地。这表明 Gurgy 存在一种称为父居制的习俗,即儿子留在出生地,然后与社区外的女性生育子女。相比之下,大多数成年女儿的世系缺失,这表明可能存在与邻近社区的互惠交换系统。较新的女性个体彼此之间的亲缘关系非常远,这表明她们可能来自附近社区的网络,而不是只有一个群体。该地区可能存在一个相对庞大的多群体交换网络。 

Reconstructed family tree of the largest genetically related group in Gurgy. The painted portraits are an artistic interpretation of the individuals based on physical traits estimated from DNA (where available). The dotted squares (genetically male) and circles (genetically female) represent individuals who were not found at the site or did not provide sufficient DNA for analysis. CREDIT Drawing by Elena Plain; reproduced with the permission of the University of Bordeaux / PACEA
Gurgy 中基因上最相关的最大群体的重建家谱。图中的肖像画是对个体进行的艺术化演绎,基于 DNA(如果有)估计出的生理特征。虚线方框(基因上为男性)和圆形(基因上为女性)代表未在遗址发现或 DNA 不足以进行分析的个体。学分:Elena Plain 绘制;经波尔多大学 / PACEA 许可转载

“我们观察到许多达到繁殖年龄的全同胞。加上预期的男女数量相等以及大量夭折的婴儿,这表明家庭规模庞大,生育率高,以及整体稳定的健康和营养状况,这在如此古老的时代是相当惊人的,”该研究的合著者、根特大学古基因组学家 Maïté Rivollat 在一份声明中。 

此外,研究小组可以指出一个男性个体,最大家谱中的每个人都是从他那里繁衍下来的。这位公墓的“开创者”具有独特的葬礼,其骨骼遗骸作为二次埋葬物埋葬在一个女性的墓穴内。这表明他的骨骼必须从他最初去世的地方被带到 Gurgy 重新埋葬。 

“对于 Gurgy 遗址的奠基者来说,他一定是代表了一个非常重要的人物,才会在首次埋葬在别处之后被带到这里,”合著者、波尔多大学古基因组学家 Marie-France Deguilloux 在一份声明中。 

尽管主要家系跨越了七代,但人口统计学资料表明,Gurgy 本身可能只使用了三到四代,或大约一个世纪。尽管如此,这些长家系代表了我们对古代社会组织理解的又一个进步。 

“只有通过我们领域近年来取得的重大进展以及对背景数据的全面整合,才有可能进行如此非凡的研究,”该研究的合著者、马克斯·普朗克进化人类学研究所分子人类学家 Wolfgang Haak 在一份声明中。“这是每个体质人类学家和考古学家的梦想成真,并为研究古代人类历史开辟了一条新途径。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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