如今,基因测序早已不是什么新鲜事儿。花费数百上千元,就能对你所有的DNA进行测序,它将揭示你独特的基因构成,还可以计算你和世界各地其他人在基因水平上的相似性和差异。在过去几十年里,人类基因研究取得了非凡的进展,科学家不仅有了数十万人的基因组数据,甚至还获得了许多史前人类的基因信息。
一种令人兴奋的可能性也随之出现,我们现在有能力追溯人类遗传多样性的起源,得到一个关于世界各地的个体如何相互关联的完整地图。换句话说,我们可以找出与我们所有人相关的遗传谱系。
这听起来显然不是一项简单的任务。但现在,一组研究团队已经迈出了一大步。他们开发出了一系列巧妙的计算机算法,将各种数据集中的遗传相似性和差异整合,并准确重建出了它们之间的关联,从而生成了一个巨大的进化系统树,揭开了写在我们基因中的人类大历史。论文已于近日发表在《科学》杂志上。
在这项新研究中,团队借助新开发的算法,描述了来自不同时间和地理位置的215个人类群体的近期进化故事。这一谱系,也就是我们共同祖先的血统,包括来自三个独立数据集的3601个个体基因组,以及8个高质量的古代基因组。这些古代基因组来自三个尼安德特人、一个丹尼索瓦人还有一个来自阿凡纳谢沃文化的一家四口,他们生活在4500年前的西伯利亚南部。
这个统一的谱系,或者说进化系统树,解释了这几千个基因组彼此之间的遗传关系。这也是迄今为止重建出的最大的进化系统树。同时,这些信息还涉及2700万个共同祖先。对于每一个祖先,研究都估计出了它们的时间和地理位置。这能够揭示出世界各地人口可能的迁移,甚至一直可以追溯到数十万年前人类的非洲起源。
研究人员认为,这项研究提供了一个基本框架,让我们有机会了解人类彼此之间的关系。例如,其中的信息可以揭示非洲人口和非洲以外人口之间的联系,看到所谓“走出非洲”事件,也就是人类从非洲迁移到欧亚大陆的影响。研究人员特别提到,他们的方法有许多好处,其中之一是它几乎没有做出假设。研究的最终目的是,通过谱系,让数据自己说话。
你的基因组实际上描述了你和其他人如何从不同的祖先那里继承基因组的不同部分。如果我们能够了解这个谱系,破译那些祖先生活的地点和时间,就可以揭开写在我们基因中的所有历史,我们的祖先如何在世界各地迁移,以及创造我们所有人的进化过程。它还可以作为分析人类基因组的背景材料,比如追踪某种致病基因突变的起源和传播。
在不久的将来,只要有了你的基因信息,应该能够在几分钟内找出你在人类这个“统一家谱”中的位置。随着将更多的基因组纳入家谱,可以让它变得更为全面。这不仅仅对人类大有益处。还有很多生物研究需要了解个体种群如何在时间和空间上发生变化,这都可以通过创建类似的基因谱系来完成。谱系是每个生命物种的遗传学的基础。我们现在有了刺破面纱的工具,可以瞥见里面的秘密了。