（神秘的地球）据得克萨斯大学奥斯汀分校：利用独特的统计分析并将其应用于从人类骨骼遗骸中提取的古代DNA，来自德克萨斯大学奥斯汀分校和加州大学洛杉矶分校的一个研究小组揭示了7000多年欧洲历史上古代欧洲人如何适应环境的新见解。这项研究上周发表在《自然通讯》杂志上。
德克萨斯大学奥斯汀分校综合生物学、统计学和数据科学助理教授、首席研究员Vagheesh Narasimhan说：“研究古代DNA让我们可以追溯到过去，直接追踪历史种群的进化变化。”。“我们正在揭示在当今基因组中基本上被抹去或掩盖的遗传特征。”
研究人员研究了从欧洲和现代俄罗斯部分地区的考古遗址中采集的700多个样本。这些样本涵盖了新石器时代（约8500年前）到罗马晚期（约1300年前）。
研究人员能够发现自然选择的痕迹——遗传适应环境压力的迹象——这些痕迹在现代欧洲人的DNA中是无法检测到的。这些发现不仅提供了一个了解遥远过去的窗口，还说明了有益于生存和幸福的遗传特征如何随着时间的推移而消失。
现代遗传样本的研究在检测古代自然选择事件方面面临挑战。自然选择在我们的基因组上留下了微妙的标记，但由于重组，这些标记会在几代人的时间里被侵蚀，其中DNA片段被打乱和稀释。此外，古老的适应信号可能被遗传漂变（基因出现频率的随机波动）和种群混合所掩盖，这会导致某些适应特征从基因库中消失。
古代DNA提供了对生活在这些事件附近的个体基因组的直接观察，使研究人员能够在它们消失之前观察到进化变化。通过这种方式，古代DNA帮助科学家重建人类适应的历史动态。
研究小组采用了一种新颖的统计方法，这种方法特别适合检查古代DNA数据。这项新技术使研究小组能够比传统方法更有效地检测自然选择的迹象。该团队将样本分为四个时期：新石器时代、青铜时代、铁器时代和历史时期。这种方法使他们能够追踪基因变化，以应对生活方式的转变，例如从狩猎和采集向农业的过渡。
细胞和分子生物学研究生、该论文的共同第一作者Devansh Pandey说：“我们的方法更清楚地说明了如何以及何时选择某些特征，特别是当这些信号在现代基因组中丢失时。”。
在研究人类从狩猎和采集向农业过渡以及国家级社会发展过程中的适应性时，研究人员能够观察到当人类彼此生活得更近以及与驯养动物生活得更接近时，基因是如何变化的。
总的来说，这项研究确定了基因组的14个区域，这些区域在这些时间段内似乎经历了重大的自然选择。例如，与早期欧洲人能够产生维生素D并将牛奶消化到成年的性状相关的基因显示出强烈的选择迹象，但这仅发生在最近的时期。虽然轻微的皮肤色素沉着可能有助于早期农民在阳光不足的气候下生产维生素D，但在欧洲奶牛养殖变得普遍后，消化动物奶的能力使人们能够利用牛奶作为营养来源。
Narasimhan说：“在作物歉收、粮食短缺和疾病期间，这种消化乳制品的能力可能对生存很重要。”。
研究人员还发现，免疫相关基因在多个时间段内经历了选择性压力，这可能是因为古代人群适应了农业传播和随后的迁移带来的新疾病。有趣的是，这些自适应信号中约有一半仅在最古老的时间段内可检测到，这意味着它们后来由于遗传漂变而消失，或者被广泛的种群混合所掩盖。
这项研究为欧洲人口如何适应数千年的环境挑战提供了前所未有的视角，帮助我们了解某些特征是如何随着时间的推移而持续、消失或改变的。这些发现强调了古代DNA在重建人类历史中的重要性，展示了曾经赋予早期欧洲人生存优势的特征是如何在今天的遗传景观中变得不可见的。
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