法国4500年前的坟墓揭示了“欧洲基因组”是如何形成的秘密 _法国

Troyes附近Bréviandes les Pointes的集体坟墓，所有骨骼都在那里进行了基因组测序。（图片来源：INRAP、Eva Maria Geigl、Oğuzhan Parasayan和Thierry Grange）
据美国生活科学网站（Eva Maria Geigl，Oğuzhan Parasayan，Thierry Grange）：对埋葬在法国特鲁瓦镇附近Bréviandes les Pointes一座有4500年历史的集体坟墓中的个体基因组进行高分辨率分析，揭示了一个具有深远影响的令人惊讶的故事。正如《科学进展》杂志上的一篇文章所详述的那样，欧洲基因组形成的最后阶段仍然存在于当今许多欧洲人身上。
人类基因组是我们DNA携带的遗传信息的总和，它部分反映了我们祖先的历史。今天欧洲人的基因组是在40000多年的时间里形成的，这是各种迁徙和由此产生的人口混合的结果。因此，它是由占领欧洲的少数狩猎采集者的复杂遗传组成的，直到大约8000年前，来自安纳托利亚和爱琴海地区的人口到来，他们是肥沃新月地区发明农业和动物驯化的人的后裔。这些新石器时代的农民与当地的狩猎采集者杂交，为当今许多欧洲人的基因组贡献了非常重要的一部分。
最后，在5000年至4000年前的新石器时代末期，来自庞蒂大草原（黑海以北，从多瑙河延伸到乌拉尔河）的游牧人口迁移到欧洲，并贡献了欧洲人在接下来的几千年中一直存在的三分之一的主要基因组成分。
尽管今天，对这些基因信息的破译（也称为测序）是一个常规过程，但对于过去生活过的个体的基因组来说，这种方法仍然很棘手。我们只剩下一些或多或少支离破碎的骨架。这些骨骼的某些部分可能仍然含有保存的DNA痕迹，但它是碎片化和稀疏的，这使得分析成为一个方法上的挑战。
我们在雅克·莫诺德研究所的团队接受了这一挑战，并优化了方法，使我们能够获得可靠的结果。这使我们能够使用最先进的生物信息学和统计方法分析古代基因组。
种群间杂交的见证
我们对Bréviandes墓中七个人的基因组进行了分析，并结合Inrap人类学家对骨骼形态的分析，结果表明该墓包含：
一位60多岁的妇女去世了。她的儿子，一个年龄在20-39岁左右的成年男子她的孙子，大约4-8岁孙子的母亲，20-39岁一位20-39岁的年轻女性年轻女子的新生儿6-10岁的孩子
最后三个人与坟墓里的其他人没有亲属关系，最后一个孩子与其他任何人都没有亲属关系。成年男子、新生儿和独生子女的父亲都不在场。因此可以推测，这不是一个生物家族的坟墓。另一方面，所有的女性个体都具有法国南部和欧洲西南部人口的遗传特征，这种共同的起源可能解释了为什么她们与后代一起埋葬。
此外，成年男子的基因组分为其母亲的法国新石器时代起源和父亲的基因组，即黑海以北游牧草原民族的基因组。这些游牧民族大约在5000年前迁移到中欧，并与当地的新石器时代人口杂交，然后继续向欧洲东部、北部和西北部迁移。在埋葬在坟墓中的七个人中，我们几乎“实时”观察到大草原游牧民族的基因组被引入该地区的新石器时代人口。
这种以前没有描述过的特殊情况使我们能够重建成年男子从父亲那里继承的基因组部分，而父亲不在坟墓里，因此无法直接分析。这位缺席的父亲的基因组特征表明他的起源于欧洲西北部。我们之前已经为另一名具有草原血统的男子获得了类似的结果，他同时被埋葬在Aisne山谷。因此，这两个人可能属于同一个群体。
由于成年男子母亲的基因组特征与法国南部的新石器时代人口有关，因此，Bréviandes墓见证了在新石器时代末期，从北向南和向后迁徙的个体在巴黎市地区的相遇。
两大杂交浪潮
将分析扩展到欧洲其他地区已经发表的古代基因组，使我们能够对草原民族的迁徙进行建模。研究结果表明，在公元前三千年（从我们日历的第一年开始），有两次主要的杂交浪潮。第一波杂交发生在草原游牧民族和新石器时代农民之间，他们创造了具有两到四个把手的球形陶瓷。它被认为发生在大约4900年前的东欧和中欧。
他们的混血后代发展了一种新的考古文化，被称为“绳纹器”，其名称取自烧制前印有绳纹的粘土花瓶。这种文化融合了球形双耳瓶文化和草原文化的元素，包括将死者埋葬在单独的坟墓中。这种制作绳索陶瓷的做法随后在欧洲向东和向北传播，其中有来自新石器时代草原混合种群的个体。在它们从东向西穿越欧洲的迁徙过程中，它们大多在自己之间繁殖，而不是与当地的农业人口一起繁殖。

草原和新石器时代祖先群体及其各自文化之间的两波杂交说明。左边是Bréviandes les Pointes的新石器时代集体坟墓，与最后的新石器时期有关，代表为一个陶罐。右边是圣马丁教堂（Saint-Martin la Garenne les Bretelles）的墓地，有一个与Bell Beaker文化有关的页岩护腕。（图片来源：Inrap墓葬遗址；C.Gaumat/Musée Bargoin新石器时代晚期陶器；S.Oboukhoff/CNRS全绳烧杯；HervéPaitier/Inrap新石器时代后期匕首；Nicolas Girault Bell beaker墓葬遗址；Eva Maria Geigl的Luis García Montage Bell Beacker 。）
第二波与本地种群的杂交被认为发生在300到400年后的西欧，大约4550年前。在这两种情况下，最常见的杂交涉及移民男子和土著妇女。这是我们在Bréviandes les Pointes墓中发现的第二波浪潮的开始。
由于在同一项研究中对一名成年男子在圣马丁-拉-加伦（巴黎东部）的埋葬进行了分析，我们还能够证明，发生的杂交在欧洲基因组的转变中发挥了重要作用。
这名男子是按照典型的Bell Beaker文化（BBC）的葬礼埋葬的，在许多坟墓中都发现了其特有的钟形花瓶。这种文化在西欧（西南部和西北部之间）发展起来，然后传播到整个欧洲和北非。埋葬他的是一个英国广播公司类型的页岩护腕，这是一种弓箭手的配件，这表明他有很高的社会地位。他有草原血统，我们能够从他的基因组中推断出，他的母亲比他有更多的草原血统。这表明，这些人口与其他地区的群体组织了婚姻网络，这些群体的成员有更多的草原血统。在公元前2000年左右的贝尔比克时期结束时，大多数被分析的男性携带草原民族的Y染色体，这在今天的法国男性中仍然占大多数。
除了新石器时代的部分外，所有在欧洲生活了许多代的欧洲人的基因组都包含了这种草原祖先的一部分。这种现象在北欧比在南欧更为明显。
总之，来自大草原的移民人口和土著人口之间基因混合最激烈的两个阶段都与一种新文化的出现有关，即有线器具和Bell Beaker文化。后者是第一个真正的泛欧文化。这些相遇和杂交将导致基因组的形成，这是当今许多欧洲人的特征。
这篇经过编辑的文章是根据知识共享许可从The Conversation重新发布的。