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基因標記勾勒的有趣歷史,西南的純血漢族,劉邦的匈奴人「後代」

2024-01-20科學

來自實驗室的檢測歷史的鑰匙

2010年5月,斯萬特·帕博領導的研究團隊在【科學】雜誌上首次發表了尼安德特人基因組草圖。這些基因組DNA從屬於不同尼安德特人的三塊小骨頭提取,而這些骨頭來自克羅地亞北部的溫迪加洞穴。

斯萬特·帕博教授,22年的諾貝爾生理和醫學獎得主

令人震驚的是,科學家發現在現代歐洲和亞洲人類基因組中竟然含有1%-4%的尼安德特人特有的基因組資訊,而非洲原住民則沒有,表明現代人走出非洲後與尼安德特人有過混血。

人類前進演化之路,我們的表親尼安德特人和丹尼索瓦人都被滅絕了

從這個角度說,上一次冰期的末期我們的老祖先從非洲出來,基本上把歐亞大陸上的其他近親全部幹滅絕了。只是部份尼安德特人的基因傳承了下來。當然現在也有一些人從樣貌上看有尼安德特人的影子。

俄羅斯拳擊手瓦魯耶夫長相非常有尼安德特人特點

瘋狂原始人的人物原型參考尼安德特人的寬大腦幹和粗壯身材。

瘋狂原始人動畫中的人物

帕博教授的主要貢獻倒不是發現了尼安德特人和我們曾經的交集。主要是對基因檢測技術的貢獻。很久以來從古代人類遺骸中提取DNA並非易事。人體的遺傳物質容易受到環境微生物酶、酸、堿、紫外光影響而發生降解。

為了解決這個問題,斯萬特·帕博和同事設計了專門的超凈室,制定了超凈室的工作規則,最大限度地減少了汙染,並強調其他實驗室獨立再現結果的必要性。如今超凈室已經成為世界上大多數DNA研究實驗室的標準配置。

得益於實驗手段的進步,這十幾年以來,透過DNA溯源人類歷史變成了一個非常有意思的分支學科。

一條祖傳的Y染色體

人類有46條染色體,其中決定性別的是X、Y染色體。Y染色體比較特殊因為只傳男不傳女,所以透過Y染色體變異可以追尋人類的遷徙路徑和家族歷史。

中學的時候我們就學過,DNA序列都是由A、C、G、T四個堿基組成的。一般遺傳時DNA復制的序列應該是一致的,但是也會有復制出錯的時候(大部份沒有影響)。

如果Y染色體某個單個位點的堿基會被以上任意其他一種堿基替換,即構成一個突變。這個突變就會被男性子孫一直遺傳下去。

DNA序列

這個突變也叫Y-SNP突變。也就是說從男性始祖開始,這條Y染色體沒有任何突變。但是他的某個子孫的Y染色體出了一個突變,那這個子孫的所有男性都會帶上這個突變點。當然這個子孫的某一代子孫也會帶一個突變。

如果把男性始祖當成樹幹,這一個突變相當於分叉的樹枝。

遺傳時某個堿基復制錯了

(SNP是單核苷酸多型性的外文簡稱,主要是指在基因組水平上由單個核苷酸的變異所引起的DNA序列多型性,大部份是無害也無益的。)

如此一來,現在的基因科學就像從樹枝上找樹根一樣可以一點一點回溯現在男性的祖先。只要把這個男性的Y染色體所有突變都捋一遍基本能定位他是哪一個祖先一路傳下來的。

我大致描述一下傳遞規則:

祖1 :AAABBBCCCDDD

兒1 :AAA B00 CCCDDD,那這個 兒1的 子孫都會帶「 B00 」這個變異標記,他的子孫Y染色體就是這樣排列:

孫1 :AAA B00 CCCDDDEEE

孫2 :AAA B00 CCC D11 EEE,這個 孫2 的子孫又帶有 D11 這個變異點,他的後代就帶有 B00,D11 2個標記

兒2 :A22BBBCCCDDD,這個兒子在「 A22 」這裏變異了,他的子孫帶有「 A22 」這個標記。後人做檢測就能分析出他的子孫共同祖先是「祖1」,但是和「兒1」沒有關系。

對於父系祖源的研究主要依據於Y-SNP突變,現在很多文章裏面寫的漢族Y染色體的基因標記是O2、O3,歐洲人的基因標記是R1b也是這個道理。

所以現在的基因尋祖找到了很多有意思的資訊。

匈奴漢也是漢

兩漢400年的天下讓劉姓人口大爆發,直到今天也是漢族的大姓。高祖劉邦的的男性後代在全國估計有1500萬人,由於兩漢的藩王被分封到全國各地。所以各地的劉姓後人「濃度」都很高。目前根據溯源,劉邦Y染色體突變點是O2-F155,發生突變的時間是2290年前。

攜帶劉邦基因的人群分布

特別在湖南地區劉姓人口中1/7可能是「漢室宗親」。

不過陜北的劉姓大族裏面Y染色體突變大部份是C-Y10420 。C為東胡—肅慎系民族的父系基因。也就是說這一支劉家人可能是草原民族南遷來的。

漢高祖基因突變點O-F155和他的下遊支系

這個劉姓支系的共同祖先在1800年前,比劉邦當皇帝晚了400年。結合史料我們找到了崛起於兩晉時期的居住在山西、陜西北部的匈奴人建立的漢趙政權。

當時居住在山西北面的匈奴部落首領劉淵自稱是漢代和親公主和匈奴王的後代,具有劉家天子血統。現在基因檢測已經表明了劉淵的血統和劉邦很可能八桿子打不著。

但是劉淵趁著西晉八王之亂中央軍隊被打光的局面,舉起了興復漢室的大旗,帶頭祭祀歷代漢朝皇帝直到蜀漢後主劉禪。最後率兵攻滅了西晉首都俘虜了晉懷帝,成了兩晉南北朝時第一支稱帝割據的草原民族政權。

劉淵:我也是「漢室宗親」

陜北的這些劉家後人很大可能是劉淵政權的匈奴人後裔。劉淵這支匈奴人是霍去病收取河西走廊時投降並內遷匈奴休屠部落。霍去病怎麽也想不到3百多年後還得靠這批匈奴降將恢復漢朝的祭祀。

福建大部份是漢代移民後裔,而不是古越人後裔

另外一個有意思的基因檢測結果是就是全國各省的的漢族標記測定,南方的福建省父系基因O2占比居然排在很前面。

以往的數據可以看出中國人的主要父系單倍群是O2、O1和C、N、Q等,其中O2為羌族、華夏的基因、O1為南方漢族基因,也就是百越民族的基因,C為東胡—肅慎系民族的父系基因。

其他幾個南方省份O1和O2的分布都差的不多,O2占比稍微領先。而福建省O2獨占鰲頭。從公布的結果來看,福建的O2比例達到了60%遠遠超過O1、C、N等標記。

西漢是廣泛分布於南方的越人

回到2100年前,漢武帝建元三年(前138年)到前111年。對南部的越人(今天福建一帶)漢武帝多次發動大軍進攻。但是閩越地區降而復叛搞的漢武帝非常頭疼,最後漢武帝認為 「東越狹多阻,閩越悍,數反復,終為後世患」 。幹脆搞移民搬遷算了,於是將閩越之人全部遷徙到了江淮。

兵家不爭之地,福建省

福建的土著居民幾乎被遷出,而後來遷入的大多數河北關中的居民。而由於福建的地勢又實在不適合外敵大規模入侵。這一批移民後的兩千年,包括近代日本人侵略,除了沿海的幾個據點,內陸都很少被入侵。

福建地區七山二水一分田的地勢,讓歷次南遷的政權也是頗為無奈,歷史上除了黃巢即使中原大亂好像也沒有軍隊在這裏停很久。所以福建的O2基因比例非常之高,而且大部份是漢代移民的後裔。

福建包括福建移民較多的台灣地區出了幾個很有地方特色的大姓。比如林姓,林姓名人有林徽因、林丹、林誌炫、林誌玲等等。林姓經過基因測序是O-Y19688(O2-F8),典型北漢南遷。

從這裏也能看得出中國的歷史記載確實嚴謹可靠,可以透過多方面證明漢武帝時的那次大遷徙確實造就了福建今天獨有的血統、文化和語言。

漢族「血統」最純的少數民族

雲南地區生活著許多少數民族,如獨龍族、怒族、納西族,這些民族由於長期生活在封閉的環境中,因而基因還保留得十分純正。人類遺傳學研究者對獨龍族的DNA進行檢測發現,他們Y染色體O3—m122出現比例100%,而O3—m122(現在歸為O2)恰恰是漢族的標誌性基因。

獨龍族同胞

換句話說我們的祖先在曾經在雲貴高原上待了很長時間,到底是當時因為氣候原因還是因為平原地區被其他族群占領了不得而知。只是後來我們的先人下山了,並占據了從遼河到長江的廣大區域。雲貴高原還留下了部份人,如今成了怒族、納西族。

除了這些資訊,基因標記還發現了不少有意思的事,比如劉備劉皇叔的祖先中山靖王很可能不是漢景帝的血親,這些有興趣的讀者可以自己搜尋資料。