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小河墓地古mtDNA的分析 (2015)

本帖最后由 cpan0256 于 2015-7-9 05:39 编辑

Analysis of ancient human mitochondrial DNA from the Xiaohe cemetery: insights into prehistoric population movements in the Tarim Basin, China

Chunxiang Li, Chao Ning, Erika Hagelberg, Hongjie Li, Yongbin Zhao, Wenying Li, Idelisi Abuduresule, Hong Zhu and Hui Zhou

Received: 20 April 2015;  Accepted: 22 June 2015;  Published: 8 July 2015

Abstract:
Background - The Tarim Basin in western China, known for its amazingly well-preserved mummies, has been for thousands of years an important crossroad between the eastern and western parts of Eurasia. Despite its key position in communications and migration, and highly diverse peoples, languages and cultures, its prehistory is poorly understood. To shed light on the origin of the populations of the Tarim Basin, we analysed mitochondrial DNA polymorphisms in human skeletal remains excavated from the Xiaohe cemetery, used by the local community between 4000 and 3500 years before present, and possibly representing some of the earliest settlers.
Results - Xiaohe people carried a wide variety of maternal lineages, including West Eurasian lineages H, K, U5, U7, U2e, T, R*, East Eurasian lineages B, C4, C5, D, G2a and Indian lineage M5.
Conclusion - Our results indicate that the people of the Tarim Basin had a diverse maternal ancestry, with origins in Europe, central/eastern Siberia and southern/western Asia. These findings, together with information on the cultural context of the Xiaohe cemetery, can be used to test contrasting hypotheses of route of settlement into the Tarim Basin.

全文: http://www.biomedcentral.com/1471-2156/16/78
本帖最后由 cpan0256 于 2015-7-9 05:38 编辑

2010年的文章涉及了最深层的墓葬,见:
http://www.biomedcentral.com/1741-7007/8/15
http://www.ranhaer.com/thread-7804-1-1.html
http://www.ranhaer.com/thread-14427-1-1.html

2015年的新文章讨论了所有的层.
. . .   . . .
The 36 successfully typed individuals yielded 21 distinct mtDNA haplotypes, of which 18 could be assigned to 12 previously defined haplogroups by means of HVRI and coding region polymorphisms (Table 1). The haplogroups were the west Eurasian H, K, T, U7, U5a, U2e, the east Eurasian B, C4, C5, D, G2a, and the Indian M5.
. . .   . . .
Our data indicate multiple population influences in the Tarim Basin during 4000–3500 yBP, consistent mainly with the “steppe hypothesis”, but with elements of the “oasis hypothesis”. Meanwhile, we can’t exclude the possibility that East Asians had an indirect impact on the Tarim Basin at Bronze Age.
新文章好像没有什么新发现
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文章的工作还是很有意义的。测试了更多的样本,对遗址的不同年代分期的样本予以了讨论,确定了来自不同方向的母系混合,发现了来自南亚的线粒体谱系。对于不同年代的墓葬的母系结构的区分,对于考古文化方面的变迁来讲,是很重要的。

关于南亚线粒体支系的发现,也很重要。中东的农人,来到南亚西北部以及中亚南部以后,混合了当地人群,进而扩散到中亚北部和新疆西部,这一部分历史的末端是被人忽略的。事实上带有欧罗巴人种东地中海类型的人群进入新疆的时间很早,一直影响到楼兰一带。并不像一般的认识那样:新疆早期的几批人群除了原始欧洲人种类型,还有来自中亚南部的人群。像新疆早期出现的日晒砖技术,就不是 原始欧洲人带来的,而是辗转源自中东。在今天的中南南部和新疆西部父系J2的比例很高,也算是来自西南方向的迁徙的标记,虽然不全都是公元前的时期带来的。
人类之子全都是为死而生。
              --------《阙特勤碑》
本帖最后由 baiyueren 于 2015-7-11 20:50 编辑

我分析了一下文中的数据,其中有16个样本来自上面1-3层的尸骨,20个样本来自第四层的尸骨。结果如下图所示。

小河mtDNA.png
2015-7-11 20:43


可以看到C4似乎在早期尸骨中占到60%,晚期(上面1-3层)降到31%。似乎是小河墓地居民早期的原初成分。与乌克兰新石器古DNA的母系检测结果以C4为主相一致,可能是来自乌拉尔人种母系。

参见此贴:http://www.ranhaer.com/thread-16260-3-2.html

早期和晚期共有的成分包括D、U5a和U7,参考西南西伯利亚古DNA的年代分析图,可以确定D、U5a大体是在Krotovo文化期之前混入的母系成分。
早期人骨特有的成分包括R*、T、U2e、C5,其中T、U2e、C5很可能是在Krotovo文化至安德罗诺沃文化期混入的。
晚期(上面1-3层)人骨特有的成分是H、K、M*、G2a、B5、M5。其中:
H、K是早铁器时代混入的东部地中海母系成分;
G2a在西南西伯利亚是在早Krotovo文化期出现的古亚洲成分;
B5、M5应该是最晚近的混杂的东亚和南亚母系成分。

参见:http://www.ranhaer.com/thread-28169-1-1.htm

NRY: O2a1c1a1a1a1a1a1-002611,F11,F17,F856,F1495(源自粤西云浮)
mtDNA:B4d1(源自浙北慈溪)
百越人的人类学文集 http://blog.sina.com.cn/baiyueren
另外,早期尸骨中12例C4中带16309突变的有9例,而在晚期尸骨的5例C4样本均不带16309突变。不知道这是否说明第四层尸骨中存在一个家族墓地?
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本帖最后由 Ryan 于 2015-7-11 22:06 编辑

这篇文献可以结合 下面的报道一起看。我记得以前贴过的,但是找不到了。

科技考古在小河文化研究中的应用

http://www.hzculture.com/list.php?id=1674
    小河文化分布于新疆塔里木盆地中东部地区,兴起于公元前3千纪下半叶,公元前2千纪上半叶一度繁盛,公元前2千纪下半叶逐渐衰落并最终消失。小河文化遗存迄今已发现十余处,最具代表性的是深处罗布泊西南荒漠的小河墓地, 干燥少雨的气候环境,使得墓地相当一部分墓葬还保存着埋藏时的原貌,除棺木、尸体、随葬品等人工遗物、遗迹保存较好外,大量动、植物遗存及其他自然遗物、遗迹等也得以良好保存。小河文化内涵的丰富性、独特性,遗存信息的完整性、多样性,引起了国内外学术界的极大关注。
自2002年小河墓地开始发掘至今,新疆文物考古研究所与吉林大学、北京大学、日本综合地球环境学研究所、中国科学院大学、中国丝绸博物馆、新疆生态土壤地理研究所等多家高校和科研机构合作,在多个领域展开跨学科综合研究,取得了一些颇具创新价值的科技考古成果。现略述于下,以飨读者。


系列样本测年


小河墓地墓葬上下分五层布列,早晚之间遗迹遗物变化明显,可大致分为早晚两期。吴小红等对取自小河墓地不同层位的植物种子、动物毛皮等近30个样品进行了测年,经数据拟合所得年代范围为1950 BC~1400BC早晚期分界约在1700BC前后;对位于塔克拉玛干腹地与小河墓地文化面貌一致的克里雅北方墓地的5个样本测年,结果为1880BC~1700BC;对采自罗布泊北岸小河文化遗存的4个样本测年,结果为2200BC~1880BC 。此外,结合环境考古,还对墓地附近采集的枯胡杨树皮、芦苇、螺壳样本做了测年,结果显示距今3000年、1500年、1000年左右及19世纪50年代,小河区域都有水资源存在。

人骨DNA研究


小河墓地干尸多见亚麻色头发和睫毛,这是欧罗巴人种的一些外貌特征,但出土人骨的DNA分析所显示的人群构成却复杂得多。周慧、李春香等成功获得了小河墓地58个人类个体的线粒体DNA序列,研究结果表明小河早期人群是分别带有东部欧亚谱系和西部欧亚谱系的群体,暗示至少在4000年前东西方人群就已到达新疆,其基因混合最初发生的地点则可能是在南西伯利亚某地,后南迁至塔里木盆地。小河晚期人群的遗传构成更为复杂,既有西部欧亚成分,同时南亚成分和东亚成分增多。小河人群整体上表现为晚期成分较早期成分复杂,基因多态性增高,表明小河人群迁入塔里木盆地后,一直不断与周边人群发生基因交流,以至于改变了人群原有的遗传构成,这可能是造成小河墓地早晚期文化差异的主要原因。
   对小河墓地中四座具有明显祭祀性质的早期墓葬-泥棺墓墓主人(均女性)的DNA分析显示,她们所携带的线粒体基因型均为东部欧亚谱系C4, 并被最多的早期小河个体所共享。这些女性可能是因为生育了特别多的后代而受到后人崇拜并获得了较高的社会地位,这与整个小河墓地所展现的高度生殖崇拜特征相符。

动物考古


小河墓地棺前木柱上高悬牛头,棺内置放牛头,埋葬过程中也频繁以牛、羊头祭祀。汤卓炜等对小河牛、羊遗骸做了形态及统计学分析,结果表明小河牛与欧洲黄牛有更多的表型特征相似性,统计显示雄牛比例大于雌牛,推测丧葬中青睐雄牛,可能与雌牛综合利用价值大于雄牛有关。羊有绵羊和山羊,数量基本接近。蔡大伟等通过DNA分析探讨小河牛的遗传构成和来源,研究显示小河牛和西部欧亚地区的驯化黄牛非常接近,而与中原黄牛有别,暗示了距今4000年前西部欧亚的驯化黄牛就已向东扩散到新疆地区。黄牛是一种大型食草类家畜,移动能力并不强,驯化牛在小河的出现,很可能是小河来自西部欧亚的人群随着迁徙带到了塔里木盆地。杨益民利用小河部分牛、羊进行食性分析,结果表明牛、羊主要取食于C3类植物;蒋洪恩对出土牛粪做出的分析结果,则进一步显示画眉草及芦苇等禾本科植物可能是牛的主要食物。小河墓地还发现大量野生动物遗骸,谷景和等对其中部分做了鉴定,有完整的伶鼬、蜥蜴遗骸以及猞狸皮、雕、鵟一类猛禽的羽毛等。

植物考古


小河墓地发现大量植物遗骸,如木棺及棺外立柱所用胡杨、柽柳,随葬的麻黄、芦苇、骆驼刺、黑果枸杞、胀果甘草等,大多保存较好,特征明显,容易识别,但准确的植物种属鉴定还需解剖学、分类学的进一步分析。小河还出土大量植物种子,形态学鉴定有小麦、黍、画眉草。周惠、许月及日本学者加藤镰司等通过古DNA研究对小麦、黍的种属及来源做了分析,结果显示小河小麦中存在普通六倍体小麦。六倍体小麦起源于近东地区,小河小麦的存在很可能是西部农业文化向东扩张的结果。加藤镰司等进一步认为小河小麦一部分属于春播型的普通小麦,而且属于西伯利亚沿途原有品种的常见类型。小河黍的基因分析结果显示其遗传结构特征与中国来源的黍完全一致。西方来源的小麦与东方来源的黍在小河的存在,表明距今4000年左右,东西方两大农业文化系统已相互接触,并共存于新疆。蒋洪恩对小河大量发现的一种细微种子进行鉴定,结果为禾本科画眉草属植物,本属植物茎叶柔软,被当作家畜的饲料利用(已在牛粪中检出);日本学者河原太八等则认为其形态与原产于非洲的杂谷苔麸(画眉草属)非常接近,并推测苔麸约在公元2000年前经由阿拉伯传到了印度,后又传到罗布泊地区。

环境考古


    莫多闻等选择小河墓地附近两处全新世沉积剖面采集样品,通过古环境指标分析,探讨了小河区域中全新世期间的环境格局、演变及其与人类活动的关系。初步研究结果表明:距今4000年前小河区域环境较差,发现更早的人类活动遗迹的可能性很小;距今4000年至3500年间,湖泊较为发育、风沙较弱,古人类在河湖之间的绿洲上生产生活,创造了小河文化;距今3500年至2500年间,来水减少,气候干旱,湖泊不太发育,不利于人类活动;距今约2500年至1000年间,气候较为凉湿,如上游有一定来水,对人类活动相对较为有利这可能是本区较多汉晋时代遗迹存在的环境原因。距今1000年前后,本区虽有湖泊发育,但气候干旱,同时湖泊来水不足而处于较为停滞封闭的状态,因而湖水矿化度较高,对人类活动而言也是较为不利的时期。晚近以来,本区整体环境处于逐渐恶化的趋势,短期的来水也难以维持区域内动植物的繁盛和长期定居的人类聚落的形成。日本学者北川淳子等对小河木棺外泥壳中的土样做了花粉分析,既检测出喜湿的黑三棱属和禾本科的花粉,也发现较多耐盐碱的藜科花粉和耐旱的麻黄属的花粉,暗示当时小河区域在干旱的沙漠大环境中相对湿润的绿洲小环境。

冶金考古


小河墓地不见大型金属器,除耳环外,大量发现的是不明用途的碎小铜片,多散置在死者身上或钉在棺前立柱上。梅建军等对14件铜片进行检测:9件为锡青铜,3件纯铜,1件铜-铅合金(含少量砷、锡),1件铜-锡-砷三元合金。8件耳环检测,1件为纯锡器,7件为金银合金,这是迄今中国发现年代最早的锡制品和金银合金制品。金属器工艺皆以锻造成型为主。这些分析结果再次表明锡青铜在新疆早期铜器中的主导地位,同时多种金属材料并存也可能暗示其来源的多样性。

残留物分析


杨益民等利用蛋白质组学、元素分析等方法,对小河、古墓沟两墓地出土残留物进行分析。在小河草篓内的黄褐色颗粒状物中,发现含有牛酪蛋白,推测为固体的牛乳制品;在古墓沟草篓底及内壁上见片状残留物,检测为液体牛奶。对小河墓主人身体周围散置的块状残留物进行分析,结果显示:其中一类乳黄色块状物为除去乳清的牛奶凝结物,个别还掺有山羊奶;还有一类除含有牛酪蛋白外,还含有乳酸杆菌、酵母等微生物,推测是一种发酵后的奶酒凝结形成的奶酪(开菲尔奶酪)。另一类灰褐色块状物,检测认为一种为山羊油脂,还有一种含有牛心脏独有的蛋白及牛的肌球蛋白和血红蛋白,疑为牛心制品。这些研究结果暗示在距今3500年前塔里木盆地居民已开始大规模的牛奶利用,同时可能已有意识开始培养微生物。奶制品不仅食用,而且用于丧葬,同样用于丧葬的还有经粗略加工的羊脂制品、牛心(肉)制品。

食性分析


杨益民等对小河、古墓沟、克里雅北方墓地部分干尸的头发样本做了碳、氮稳定同位素分析,结果显示,小河人的主食主要位于C3植物(小麦)的食物链上,大量发现的C4类即黍(小米)的食用比例似乎很低;而克里雅北方墓地居民食谱中则含有相当多的C4植物,该墓地草篓中也发现由黍和小麦粉碎后混合加工制成的面饼;古墓沟样品中氮同位素很高,暗示当地居民存在对鱼的食用。

纺织考古


小河出土大量羊毛服饰,毛纤维颜色有红、黄、黑、棕色。刘剑等采用高效液相色谱质谱联用技术检测,结果显示红色为西茜草染色,其他为羊毛本色。
近年来,围绕小河文化展开的多学科综合研究取得了重要进展,不同学科相互交融、相互支撑,无疑将为西域史前考古、丝绸之路早期东西文化交流等诸多方面的深度研究开拓全新的局面。

(作者单位:新疆文物考古研究所)
(摘自中国文物报 2013年11月8日7版)

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文章的工作还是很有意义的。测试了更多的样本,对遗址的不同年代分期的样本予以了讨论,确定了来自不同方向的母系混合,发现了来自南亚的线粒体谱系。对于不同年代的墓葬的母系结构的区分,对于考古 ...
Ryan 发表于 2015-7-11 08:10
谢谢,我确实是只读了摘要就下了结论。但作为摘要,如果是知道一些这个组以前的工作,多少有些疑惑。最好提一句以前如何,本次有何进步。
极品猥琐凤凰眼镜生物党棍左棍五毛愤青爱国
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这没什么关系。 摘要里确实没提以前的工作。
人类之子全都是为死而生。
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曾近距离欣赏过小河公主。呵呵,确实是一具干尸也能用“欣赏”一词。还有小河墓地出土的许多遗物。确实很俄妹子硬。
极品猥琐凤凰眼镜生物党棍左棍五毛愤青爱国
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这印证了我一直的猜想,原始印欧R的母系根本不是后来的HV,而是C和D。

R Q 和N O很近,他们的母系也应该很近。  Q的母系是CDZ.  我觉得R的母系最初也是C 和D。

后来白化是吸收了J和I的女人HV U等
印欧R的原配女人就是C4. 而不是很多人以为的HV
这证明了我的推断。
原始印欧人R最初根本就不是白种人,他的母系根本就不是HV,而是C。

其实看看R的兄弟Q的母系是CD等就知道了。最初R和Q分化出来时,他们的母系必然是很接近的
本帖最后由 Yungsiyebu 于 2016-3-24 19:47 编辑

小河墓地中文报告。
小河人群的遗传构成是非常复杂多样的,包括欧洲成分、北亚成分、西南亚成分和东亚成分。其中,早期以欧洲成分和西伯利亚成分为主,并且西伯利亚成分在小河早期人群中表现出高频率、低多样性的特点;
 族群年代样本量
1小河墓地36
2雅库特191
3青岛汉393
4鄂温克130
5蒙古47
6卡尔梅克110
7布里亚特295
8哈默尼干99
9巴尔虎149
10阿尔泰哈萨克98
11回族45
12哈萨克53
13乌兹别克58
14维吾尔47
15广西壮族277
16韩国537


分析方式有些问题,把B,D简单归入东亚成分很有问题,这些单倍体群在北亚、西伯利亚地区非常见,很难简单归入东亚还是北亚。

扣除西欧亚成分,使用通用的主成分分析和经典的cluster,得出的结果是类似的,即小河墓地东方母系表现出与西伯利亚地区东北部现代族群雅库特、鄂伦春的聚类特征,非常西伯利亚。
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新技术方案尝试:低覆盖全基因组,最低成本深度解析父系源流,略有成效,大家一起摸索。微博@基因人王冰 QQ群:387100816。
本帖最后由 baiyueren 于 2016-3-25 23:58 编辑
分析方式有些问题,把B,D简单归入东亚成分很有问题,这些单倍体群在北亚、西伯利亚地区非常见,很难简单归入东亚还是北亚。Yungsiyebu 发表于 2016-3-24 19:10
小永同学树个靶子自己打的行为实在搞笑!
这里没有人说小河墓地的D是东亚成分。至于小河墓地中的B已细分为B5(更准确地说是B5b下的一个分支),在大陆北部地区只有韩国人样本中比较常见,蒙古人中较少见,其他北亚人基本未见。所以说B5是东亚成分没有什么问题。
NRY: O2a1c1a1a1a1a1a1-002611,F11,F17,F856,F1495(源自粤西云浮)
mtDNA:B4d1(源自浙北慈溪)
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"分析方式有些问题,把B,D简单归入东亚成分很有问题,这些单倍体群古代在北亚、西伯利亚地区广布,很难简单归入东亚还是北亚。Yungsiyebu"支持Yungsiyebu的意见.小河墓地中的B与韩国人样本靠近.那就更支持B5单倍体群古代在北亚、西伯利亚地区广布;则么能拿现在的少量发现分布点来判定东亚类型呢?万一随着数据增多,
以后发现,其实古代时她B5不是只在东亚呆着呢?
本帖最后由 Yungsiyebu 于 2016-3-30 20:57 编辑
小永同学树个靶子自己打的行为实在搞笑!
这里没有人说小河墓地的D是东亚成分。至于小河墓地中的B已细分为B5(更准确地说是B5b下的一个分支),在大陆北部地区只有韩国人样本中比较常见,蒙古人中较少见,其他北亚 ...
baiyueren 发表于 2016-3-25 23:27
你信口胡扯不是一天两天了?谁告诉你B5是东亚成分?

1)B5 TMRCA年代高达四五年,此时有没有迁徙到东方都成问题,何谈东亚?

2)B5高频见于西伯利亚东部的Negidal,且广泛分布于蒙古草原,东北地区的鄂温克、巴尔虎,南西伯利亚的图瓦、布里亚特、哈默尼干、阿尔泰、吉尔吉斯,中亚的维吾尔、哈萨克,西亚的波斯、伏尔加河的卡尔梅克,谁告诉你这些B5都是来自于东亚?

3)小河的Mtdna组成主成分分析强烈于西伯利亚族群聚类,而南西伯利亚各民族B5非常普遍,谁告诉你小河族群的只有1例的B5不能是西伯利亚族群南下的结果?
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自古以来北亚人都是以一敌百,其DNA亦然。
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自古以来北亚人都是以一敌百,其DNA亦然。
一统浆糊 发表于 2016-3-30 21:59
我没有精力开玩笑,这组数据的东欧亚组成表现出强烈的与现代西伯利亚族群聚类的特征,不能支持存在其它东欧亚种系混血的证据。

古今人群的线粒体组成结构均非常复杂,不能说,你扣出一例比例较低的B5,就混合东亚血统,B5在西伯利亚广泛存在,且部分地区比例还很高。如果小河族群在混合南西伯利亚因素后,还在新疆混合了土著的东亚种系,比如羌,那么,就要有主成分分析偏向古代西羌族群的证据,而不是找出一例少见类型,就混血了。
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西伯利亚和北亚的差别有多大?
冬不拉 发表于 2016-4-2 20:40
以常染色体估算基因距离,西伯利亚族群内部的差异,都远大于东亚组和东南亚组的差异,Fst值明显大出很多。
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