作者：Ewen Callaway，來自自然雜誌
克雷格·文特的基因組內儲存著人類歷史的線索，包括全球遷徙和人口驟降。研究人員挖掘了這位基因組學先驅公開的DNA序列，以及其他6人的序列，揭示了人類歷史上的重要里程碑。
“你可以從一個人的基因組中瞭解整個人群的歷史，”哈佛醫學院（位於馬薩諸塞州波士頓）的遺傳學家大衛·雷克說，他沒有參與這項研究。“這是我們作為一個群體一直以來的夢想之一。”
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今天發表在《自然》雜誌上的分析表明，首批離開非洲的人類的後代在反彈之前銳減到僅剩1000多名具有生殖能力的個體。該研究還表明，與從考古證據中得出的假設相反，這些早期人類一直與撒哈拉以南非洲人交配，直到最近的2萬年前。
母系聯絡
渴望探究人類歷史的遺傳學家傳統上會比較來自世界各地眾多人的DNA序列，以確定不同人群之間的關係以及他們可能在何時分道揚鑣。例如，對來自母系遺傳細胞結構（稱為線粒體）的DNA的研究表明，所有人類都可以追溯其母系血統到一個女人——線粒體夏娃——她在大約20萬年前生活在非洲。
但是，正如線粒體可以引導我們回到一個女人一樣，從母親和父親那裡繼承的人的基因組部分也可以及時追溯，單個基因可以追溯到任何突變發生之前的點，那時只存在一個版本——一個共同祖先——的基因。由於一個人的母系和父系染色體混合在一起以在其精子或卵細胞中產生多樣性的方式，一個人基因組的某些部分不可避免地比其他部分更晚地共享共同祖先。
“基因組的每一小部分都有其獨特的歷史片段，當你進一步追溯時，它會指向一個獨特的祖先，”加州大學洛杉磯分校的人口遺傳學家約翰·諾文佈雷解釋說，他沒有參與這項研究。“當你觀察基因組的不同部分時，你就可以訪問歷史的不同部分。”
基於這一原理，英國劍橋附近惠康信託桑格研究所的基因組科學家理查德·杜爾賓和當時他的博士後李恆確定了一種方法，可以根據一個人基因組不同片段的年齡，計算出其祖先人口規模的變化。
文特和另外兩名歐洲血統的人、兩名亞洲男性和兩名西非男性的基因組都講述了相同的故事，直到大約10萬年前，那時他們的人口開始分裂，然後規模驟降，可能反映了第一批人類遷出非洲。
杜爾賓和李計算得出，在2萬到4萬年前之間，亞洲人和歐洲人的祖先銳減了十倍，降至大約1200名具有生殖能力的人。非洲人口也驟降，但遠不及此，降至大約5700名繁殖個體。雷克說，其他研究也記錄了大約在同一時間的人口驟降。
在另一項分析中，杜爾賓和李比較了來自非洲的一個X染色體與來自非非洲的一個X染色體，以確定在第一批人類離開非洲並殖民世界其他地區後，他們的祖先何時停止雜交。在歐洲、亞洲和澳大利亞出土的人類遺骸和人工製品似乎表明，人類在大約4萬年前迅速殖民了這些地方，減少了與非洲人雜交的機會。
然而，杜爾賓和李認為，這些群體持續雜交，直到最近的2萬年前。杜爾賓說，一種可能的解釋是，在第一批人類大約在6萬年前離開非洲後，隨後的非洲人浪潮緊隨其後，與早期移民的祖先雜交。
混合與匹配
倫敦自然歷史博物館的古人類學家克里斯·斯特林格說，在2萬到5萬年前，非洲以外的人口可能很少且分佈廣泛，因此與非洲人定期雜交似乎不太可能。“在特定時期，可能會受到創新或環境變化驅動而出現基因流的激增，但如果這些持續貫穿整個時期，那將是令人驚訝的，”他說。
雷克指出，挖掘個人基因組無法揭示人類歷史的每一個章節，他現在在哈佛大學和麻省理工學院的博德研究所與李合作。這種方法很少揭示最近2萬年的劇變，例如美洲的人口遷徙，因為很少有基因組片段足夠年輕。同樣，杜爾賓和李的方法也無法推斷出大約200萬年前之前的人類祖先的歷史，因為很少有基因組區域更古老。
儘管存在這些侷限性，雷克計劃大力依賴這種新方法，尤其是在研究尼安德特人和一個神秘的姐妹群體（被稱為丹尼索瓦人）的古代基因組方面，丹尼索瓦人是透過從西伯利亞洞穴中發現的一塊3萬至5萬年前的手指骨中提取的DNA而發現的。雷克和他的同事一直無法確定尼安德特人和丹尼索瓦人何時停止相互交配，而這種新方法有可能回答這個問題。
本文經《自然》雜誌許可轉載。本文於2011年7月13日首次發表