基因定序解開Y染色體的秘密:古代男性人口曾經歷爆炸性增長

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人類基因體計畫跨越了四大洲共 42 位科學家的投入,基因資料庫定序解開了生命的秘密,大家都知道Y染色體只會在男性間,由父親傳承給兒子,同時這也建構出 Y 染色體族譜,進而一窺人類的歷史的樣貌。

發表於《自然基因》(Nature Genetics)期刊上的一篇文章揭開了至今未知的人類歷史──在距今五萬五千年至四千年前的古代,世界五大洲均發生了男性人口爆炸成長的事實,而這被認為與人類歷史上的已知大事,如跨州的遷徙與技術革新息息相關。

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人類基因體計畫立大功

該科學研究主要由英國威康信託基金會桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)主導,跨越了四大洲共 42 位科學家的投入,透過龐大的人類基因體計畫(Human Genome Project)的資料庫定序來自世界各地 26 個人口稠密區超過 1200 位男性的Y染色體基因,解開了這個生命秘密。

從大數據中,科學家彙整出 65,000 個 Y 染色體的變異,Y 染色體只會在男性間,由父親傳承給兒子,在人類的演化上扮演了至關重要的角色。這項實驗建構出 Y 染色體族譜,從而可以一窺人類的歷史的樣貌。

如科學家所預期的,研究顯示,19 萬年前,這些男性皆來自於同一位祖先。科學家表示,這些基因演化間錯綜複雜的關係更多時候像是叢林而非樹木。

從人類基因遺傳尋根

研究團隊認為,早期的人口增長是由於廣大大陸豐富的可利用資源,從而孕育了現代人類的第一個人口增長。男性人數的爆炸最早發生在五萬到五萬五千年前的亞洲和歐洲,目前主要分布於非洲的單倍型類群 E(haplogroup E),也被發現是在五萬到八萬年前,從亞洲傳入的基因。

科學家描繪出的進化樹也顯示,散佈在歐亞大陸的血緣是從南亞及東南亞而來。接下來在一萬五千年前的美洲也發生過男性人口爆炸性的成長,而在四千年到八千年前之間也有一些爆炸性成長發生在撒哈拉以南的非洲,符合人類史上最大的擴張之一,班圖人南下遷徙的歷史(Bantu expansion)。

發生在西歐四千八百年到五千九百年間的人口增長,則符合了青銅時代的「顏那亞」 (Yamnaya) 文化興起期間。科學家還發現,在短短數代之間,擁有同一種獨特 Y 染色體的男性數量呈現顯著的成長,且這個有趣的現象只發生在少數的群體之中。

最合理的解釋,應該是新興技術像是車輪的發明造成運輸方式的進步,金屬加工的技術,有組織的戰爭等,都被掌握在少數的當權者手中,所以這些少數的當權者有更佳的機會生存,孕育出更多的下一代。當然這樣的解釋未來還有更多研究探討的空間,但不失為一個有科學根據的有趣起點。

參考文獻
https://www.genomeweb.com/sequencing-technology/human-males-underwent-bursts-population-growth-according-y-chromosome-sequence
http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.3559.html

本文授權轉載自:
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作者

GeneOnline 基因線上

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