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本報訊(記者黃辛)中科院上海生科院計算生物學所徐書華課題組日前首次從遺傳學角度,揭示了現代人類在亞太地區影響最大的一次人口擴張事件南島人群的基因交流和擴張時間。相關研究成果在線發表于《美國國家科學院院刊》。
據介紹,南島人群是根據語言學界定的一個人群,其使用的語言都屬於南島語系。南島人群現存總人口數達兩億五千萬,其地理分佈極為廣闊,東西跨度超過地球圓周的一半。東達南美洲西部的復活節島,西到東非外海的馬達加斯加,南達新西蘭,北至我國台灣省。這樣一個超級人群的起源和遷移歷史吸引了眾多科學家的極大研究興趣。
2009年,計算生物學所的研究人員與合作者曾在發表于《科學》雜誌的論文中,揭示了南島人群在遺傳學上確實有共同屬性。同時,徐書華告訴《中國科學報》,從生物學的角度來講,與該人群相關的研究牽涉到整個亞太地區現代人類遺傳起源和進化,以及現存人群遺傳多樣性和表型多樣性的形成機制等一系列問題。
在生物進化和人類起源及遷移歷史研究中,首要任務就是時間估計。然而,關於南島人群的擴張時間估計,幾乎所有數據和證據都來自考古學和語言學。“儘管有大量的遺傳學研究,但是由於人類在這塊廣袤地域的多方位、多次反復遷移和基因交流(遺傳混合),使得基於單一遺傳座位如Y染色體和線粒體DNA的研究很難明確估計人群擴張時間。”徐書華説,常染色體由於重組又導致基於突變數據信息的時間估計更加困難。因此,人群之間的基因交流以及基因組的交換重組為人群歷史的遺傳學研究設置了重重障礙。
不過,徐書華等人巧妙利用了這些“障礙”,即充分利用人群遷移過程中由於基因交流(遺傳混合)産生的特殊遺傳結構,通過計算生物學的手段,推斷基因組中的重組信息,最終從遺傳學的角度估計:南島人群在東南亞一帶的擴張時間為大約4000年前。
該結果與考古學和語言學的研究吻合,並且由德國合作者通過另一套獨立數據、使用不同方法進一步證實。“很有意思的是,該研究還估計了南島人群在東印度尼西亞群島上的遷移速度,大約為每年0.9公里。”這一速度要比基於語言學數據的估計(每年3公里)慢很多。“一個可能的解釋是基因的傳播速度要比語言的傳播速度慢一些。”徐書華説。