2010-07-03

適應高海拔 藏人基因改變只花3,000年

http://news.rti.org.tw/index_newsContent.aspx?nid=248694&id=5&id2=2

央廣/張子清 2010.07.03

2日發表的一篇學術論文指出,藏人花了不到3千年的時間,就適應了高海拔的生活。這項發現將讓人們對於例如癲癇等出生前缺氧的疾病,有更深入的了解。

領導這項統計研究的尼爾森(Rasmus Nielsen),對照漢人與藏人的基因組。他說,「這是對人類基因觀察裡,改變最快的案例」,尼爾森是加州柏克萊大學(University of California, Berkeley)的生物學教授。

根據7月2日刊登在「科學」(Science)雜誌的研究,藏人和漢人大概在2,750年前,就各自演變成兩種不同的族群。人數較多的一群移居到西藏高原,然後慢慢減少,同時,在低海拔定居的漢人,人口大幅擴張。

不過,藏人卻演化出一種獨特的能力,以適應海拔4千公尺(約13,000英尺)高度的生活。相較於海平面,當地的氧氣含量大概少了40%。

尼爾森說,這項新的發現可以協助科學家進一步探索未知的基因。這些研究與體內缺乏氧氣有關,或許可以解釋嬰兒因為在子宮內缺氧而造成的疾病,例如精神分裂和癲癇。



◆ 研究:藏人擁有多種不同於漢人的基因
http://www.bbc.co.uk/zhongwen/trad/china/2010/07/100702_tibetans_genes.shtml

一項周四(7月1日)發表的科研報告說,西藏人僅用了不到三千年的時間就適應了在高原的生活。

科學家說,這一研究結果對於了解與防治諸如癲癇等與胎兒期缺氧有關疾病提供了幫助。

負責這項分析藏人和漢人之間差別研究的美國加州大學伯克利分校生物系教授尼爾森說, 這是人類所觀察到的最快的基因變化。

根據這項發表在《科學》雜誌的報告,藏人和漢人早在2750年前就分成了兩個族群,其中一個前往西藏高原定居,另一個則繼續留在平原。

而移往西藏定居的族群很快就生成了一種在氧氣僅為平原地區40%的4000米以上高原生活的特殊能力。

尼爾森說,對於許多具有不同基因的人來說,面對如此巨大的變化,通常只能是死路一條。
特殊基因

研究人員通過對藏人和漢人的基因對比發現,有30多種變異基因在藏人體內更為常見。而這些基因中的近半數與人體吸收氧氣有關。

尼爾森說,其中一種基因僅存在於不到10%漢人體內,而存在於90%以上藏人體內。這種變異基因非常類似一種幾年前才發現的「超級運動基因」,它可以幫助運動員提高競技水平。

這一基因的作用是感測人體含氧水平,並可能有助於協調人體需氧和厭氧的平衡代謝。

這一新發現可能有助於科學家探索一些尚未被了解的人體內應付缺氧狀況的基因活動的奧妙,從而可能找到諸如精神分裂症和癲癇等與胎兒期缺氧有關的疾病病源。

居住在低地的人移居到4000米以上高原時,通常都會感到頭暈。他們所生的嬰兒一般面臨體重過低或高死亡率。但藏人卻不存在這樣的問題。

這項研究得到了深圳基因研究所大批研究人員的協助並參考了該所提供的基因數據。其研究資金來自中國、美國和丹麥的一些組織與機構。



◆ 適應高海拔 藏人基因進化僅花3千年
http://www.libertytimes.com.tw/2010/new/jul/3/today-int1.htm

自由時報 2010.07.03

〔編譯魏國金/綜合報導〕藏人生活在四千公尺高原上、呼吸著含氧量比平地少四成的空氣,卻不受高山症之苦,中國生物學者研究發現,其原因在於人類演進。研究人員並以藏漢民族在兩千七百五十年前「分家」演化為由,主張藏人以不到三千年的時間適應高原生活,因此該演進堪稱人類史上最快且最近期的進化範例。

西方學者不認同三千年時間論點

不過這樣的主張受到西方考古學家強烈質疑,因為西藏高原至少在七千年前;甚至可能在兩萬一千年前就有人居住。加州大學西藏專家艾登德弗說︰「藏漢民族在三千年前分家,從已知的歷史、考古或語言紀錄上來看都說不通。」

深圳華大基因研究中心發現,藏人為了適應高原生活,至少有三十種基因進行了演化變革,該報告發表在二日出刊的「科學」期刊。報告說,藏人與漢人約在兩千七百五十年前分成大小兩群體,其中大群體遷徙至西藏高原,然後人口遞減,留在低海拔小群體則大幅擴展。

缺氧誘導因子 讓藏人免於高山症

中國研究人員分析五十名藏人與四十名北京漢人的三成基因組,結果發現,有三十種突變基因在藏人身上非常普遍,在漢人卻頗為罕有。其中,EPAS1(俗稱超級運動員基因)的突變基因只有九%的漢人具有,卻有高達八十七%的藏人擁有。藏人的基因演化不僅可說明何以生活在西藏高原的漢人,其嬰兒夭折率是藏人的三倍,同時因藏人擁有關鍵的缺氧誘導因子HIF2a,因此其血液中含有較少的紅血球與血紅素,而免於高山症;當平地人試圖在高海拔地區生存時,其身體會大量產生紅血球以因應稀薄的空氣,紅血球的過度生產將導致慢性高山症及較低生育率。

人類最近期演進範例

紐約時報報導,上述結論若經證實,將是人類最近期的演進範例,在此之前則公認是七千五百年前,北歐人的乳糖不耐症演化。不過考古學家對藏漢分家演化之說持有異議,除西藏高原在三千年前早有人定居外,而且南中國早在一萬年前就開始栽種稻米,三千年前就有廣泛文明。

由於藏漢民族的基因差異恐有敏感政治意涵,為中國研究團隊進行統計運算的加州大學柏克萊分校學者尼爾森表示,希望中國研究結果不帶政治意味,因為一個民族形成是在於文化史與語言,而非基因,丹麥籍的尼爾森說,丹麥人與瑞典人基因沒多大差別,但卻是兩個國家。

※ 相關報導:

* Squencing of 50 Human Exomes Reveals Adaptation to High Altitude
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/329/5987/75
Xin Yi, Yu Liang, Emilia Huerta-Sanchez, Xin Jin,
Zha Xi Ping Cuo 等人。
Science 2 July 2010: Vol. 329. no. 5987, pp. 75 - 78
doi: 10.1126/science.1190371

Residents of the Tibetan Plateau show heritable adaptations to extreme altitude. We sequenced 50 exomes of ethnic Tibetans, encompassing coding sequences of 92% of human genes, with an average coverage of 18x per individual. Genes showing population-specific allele frequency changes, which represent strong candidates for altitude adaptation, were identified. The strongest signal of natural selection came from endothelial Per-Arnt-Sim (PAS) domain protein 1 (EPAS1), a transcription factor involved in response to hypoxia. One single-nucleotide polymorphism (SNP) at EPAS1 shows a 78% frequency difference between Tibetan and Han samples, representing the fastest allele frequency change observed at any human gene to date. This SNP’s association with erythrocyte abundance supports the role of EPAS1 in adaptation to hypoxia. Thus, a population genomic survey has revealed a functionally important locus in genetic adaptation to high altitude.

現代人類基因演化 較過去快百倍
人類與紅毛猩猩比較親
基因分析顯示 東南亞是東亞北亞人種發源地
乾屍研究:中西血緣融合史至少推前2000年
簡化的「複雜性」 -- 基因組如何作用的新洞見
科學家發現新的遺傳次密碼
合成DNA 第1個人工生命誕生

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英新發現 人類祖先早能適應嚴寒

法新社/盧映孜 2010/07/07

(法新社巴黎7日電) 根據一項今天發表、具標竿意義的研究,從非洲出走的早期人類,早在80多萬年前就已經能夠適應嚴寒的氣候。

英格蘭東部諾福克(Norfolk)哈比斯堡(Happisburgh)附近發現一批燧石工具,顯示現代人最早所定居、冬季氣溫低於攝氏零度的地點。

研究說,這項發現意味著我們約2萬6000代前的祖先,在像今天瑞典南部的氣候中生存下來,當時也許沒有火或衣服可取暖。

到目前為止,幾乎每一處證明在180至78萬年前的早更新世(Early Pleistocene)期間,歐亞大陸曾有人類聚落的考古地點,一直位在緯線45度以下,顯示溫度成為阻擋人類進一步向北擴張領地的天然障礙。

所有這些地點,不是位在熱帶,就是熱帶草原或地中海型氣候區。

這條氣候邊界橫跨法國南部、義大利北部、羅馬尼亞、哈薩克南部、蒙古,以及中國東北和日本北端的北海道島。

唯一已知的例外,是人類曾趁著天氣較為溫和的期間,占領英格蘭南部索夫克(Suffolk)帕克菲爾德(Pakefield)一處地點。

但這項大英博物館(British Museum)艾希頓(Nick Ashton)領導的新研究,已對45度緯線規則提出挑戰。

研究首度顯示,攜帶石製工具或武器且適應力強的祖先,能夠在充滿挑戰的嚴寒環境中生存。

艾希頓說:「新發現的燧石人工製品,相當重要。它們不僅更早於其他發現,而且與一系列提供明確植被和氣候狀況等獨特的環境資料有關。」

這項刊登在英國期刊「自然」(Nature)的研究歸結,連同磁性和生物證據,「顯示年代可溯至早更新世末期」。(譯者:中央社盧映孜)

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現代有巢氏 印尼葛羅威族

【中廣新聞/郭希誠】2010-07-09

印尼東部(巴布亞省)有一個到目前為止都還住在樹上的樹居人。

這個叫做(葛羅威)的民族一共只有大約三千人,他們還是過著以漁獵維生的新石器時代生活。根據印尼政府的資料,葛羅威人的衣服是香蕉葉做的,食物以野豬、鹿、西谷米和香蕉為主。

印尼官員說,他們以前大概也吃人,跟外界接觸以後,這些年已經不吃人肉了。

研究人員四十年前就發現了他們,不過,印尼今年初的戶口普查才把他們列為印尼的一個少數民族。

葛羅威人的房子都蓋在大約五十公尺高的樹幹上,地位越高的,房子也就越高。他們每天爬簡易樓梯上下,身手矯捷。

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科學家:人藏伊甸園 躲冰河期

中央社 2010.07.27

據科學家表示,地球上的人類能夠逃過冰河時期浩劫,是因為當時的人類避居在一小塊稱為「伊甸園」的土地上。

英國「每日郵報」(Daily Mail)引述科學家報導稱,這一小塊土地位於非洲南岸,位於開普敦東方約240英里,是在毀滅性的冰河時期,地球上唯一適宜人類居住地區。

約在19萬5000年前,由於氣溫突變,導致地球上其他地區的眾多生物滅絕。

報導說,研究人員相信,這或許可以說明一項事實,即比起其他生物,人類較少基因多樣性。

若干科學家甚至相信,當時人類的人口,可能只剩下少數幾百人,這些人都躲在同一個地方倖存。

據報導,美國亞利桑那州立大學((Arizona State University)人類起源研究所教授馬雷恩(Curtis Marean),在南非南岸一個叫做尖峰(Pinnacle Point)的狹長地區,在附近一些孤立的洞窟裡,發現遠古人類的文物。

馬雷恩說:「在演化出智人 (現代人學名)後不久,嚴酷氣候變化幾乎滅絕了所有人種。」

他說:「最近的發現暗示,讓所有人種能夠繁衍延續至今的那一小撮人口,是利用非洲南部海岸特有的各種資源,倖存了下來。」

研究小組說,人類所以能夠倖存,是因為當地可取得豐富的植被資源,以及沿岸養分充足的洋流,供應他們充裕的魚。

馬雷恩表示,尖峰地區洞窟裡的人類遺跡,至少可以追溯到16萬4000年前。

倫敦自然歷史博物館人類起源專家史特林格(Chris Stringer)表示,在早期人類進化論上,他同意馬雷恩的觀點。

但他也表示,要說現代人起源於一小撮人的說法,他難以苟同。他說:「我不認為在非洲某個地區單一的一小撮人口,是我們所有人的唯一祖先。我們知道,例如,衣索比亞在16萬年前也有早期現代人居住,其他如摩洛哥也有,那些人口也可能與我們的祖先有關。」

許多研究人員相信,現代人是約19萬5000年前在東非地區演化出現,並在5萬年內散布到非洲大陸其他地區。

※ 相關報導︰

* Humans survived ice age by sheltering in 'Garden of Eden', claim scientists
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1297765/Last-humans-Earth-survived-Ice-Age-sheltering-Garden-Eden-claim-scientists.html?ITO=1490

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雲嘉南漢人 平埔基因最多20%

【聯合報╱記者吳政修/台南縣報導】2010.08.02

美國史丹福大學人類學博土陳叔倬做了雲嘉南漢人、東山鄉吉貝耍平埔西拉雅族與高山原住民基因鑑定結果,他表示,台灣漢人血緣中混入平埔基因最多不超過20%,顛覆平埔族血緣大量流入台灣漢人血緣的觀念,除發表論文外,他也告訴吉貝耍部落居民這項結果。

台南縣東山鄉吉貝耍部落住有900多名平埔西拉雅族人,陳叔倬就讀史丹福大學,做了「台灣漢人有多漢─台灣漢族基因中平埔血緣比例,及其台灣國族認同的影響」博士論文,為融入平埔族生活,他從93年至97年都住在吉貝耍,取得平埔族人信任後,說服90多名平埔人採取唾液供他做研究。

陳叔倬說,為算出台灣漢人混到平埔血液的最大估計量,還採取30多名吉貝耍部落附近漢人唾液,「因這裡漢人住最久,最可能混到平埔族血緣」,並採取約200名雲嘉南漢人唾液,再與中央研究院保存的500多名高山原住民DNA檢體,做基因定型鑑定。

他去年發表論文取得博士學位,目前是台中國立科學博物館人類學組助理研究員。陳叔倬指出,吉貝耍平埔文化雖被台灣漢人同化,但基因與台灣漢人不同,與高山原住民基因較相近,父系高達90%,母系為70%;雲嘉南漢人血緣中混入平埔族基因,最高不會超過20%。

陳叔倬說,依此,可推論台灣漢人與福建、廣東原鄉漢人流的血沒有不一樣,這項結果並與中國學者做學術交流後確認。

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基因揭祕 維京人先抵美洲

【尹德瀚/綜合報導】2010.11.28 中國時報

根據傳說,北歐維京人探險家艾瑞克森(Leif Ericsson)早在一千年前就抵達美洲,比哥倫布早了五百年,但正史還是記載哥倫布發現了美洲新大陸。如今冰島科學家發現一個神祕的基因序列,可能來自一千年前某位美洲印第安女性,這個理論如能證實,可能動搖哥倫布發現美洲新大陸的地位。

基因解碼專家賀家森十年前開始調查冰島人口的起源,大多數被他檢驗的人和北歐人或英倫三島的人有遺傳關連,但有約三百五十人帶有通常僅見於亞洲人或美洲原住民、稱為「C1」的基因序列。

賀家森的學生蘇娜進一步分析,發現這些人的C1序列都來自四個女人的其中之一,她們都活在一七○○年左右,而且很可能是同一位女性的後代。由於加拿大出土的考古遺物顯示,維京人大約在一○○○年到過美洲,因此對冰島出現C1系列的最好解釋就是:早在一千年前,就有一位美洲印第安女性被維京人帶回冰島。

迄今為止,歷史證據顯示維京人或許到過美洲,但他們與當地原住民並無實際接觸。賀家森說,維京人與當地原住民無法相處,所以很快回到冰島,「但如我們的研究正確,那表示他們並非抵達美洲後就返航,而是和原住民有真正的接觸」。要證明這個理論,必須從美洲印第安人遺骸發現同樣的基因序列,才能證明那位女性被人從美洲帶回冰島。

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現代人類 10萬年前離開非洲

【Upaper╱中央社】2011.01.29

專家昨天說,阿拉伯聯合大公國出土的1套古代工具組,顯示現代人類或許在10萬多年前就離開非洲,比一般認知要早很多。

這項英國和德國考古學家的發現引發科學家激辯,有人不同意這些證據足以證明現代人類有辦法從非洲直接遷徙至阿拉伯半島。

這項刊登在「科學」期刊的研究指出,這些石器工具在傑伯法雅的考古地點出土,包括粗糙的手斧、刀片和刮刀,顯示使用者可能具備原始技術。

研究說,這「意味科技創新對於早期人類遷徙至阿拉伯半島並非絕對必要」。

研究團隊也檢視了同一地點13萬年前的氣候和海平面證據,發現較淺的海水,讓分隔非洲之角與阿拉伯半島的曼德海峽距離更近、更容易通過。

當時的土地可能較潮濕,有更多植物、湖泊和河川,不同於現在嚴峻的沙漠環境,更容易步行。

至今大部分證據顯示,現代人類約在6萬年前離開非洲,沿著地中海或阿拉伯海岸長途跋涉,不過近年來的發現逐漸推翻這項說法。



◆ DNA解密 紅毛猩猩有未來

法新社 2011/01/27 林亭儀

科學家首次對紅毛猩猩的DNA進行全面分析,並發現,紅毛猩猩的基因多樣性較原先所想的還豐富,這有助於拯救嚴重瀕臨絕種的紅毛猩猩。

研究也顯示,「森林裡的人」紅毛猩猩過去1500萬年幾乎沒有進化,和人類及黑猩猩相比之下簡直大相迥異。這份研究今天刊登在「自然」(Nature)科學期刊上。

根據研究,婆羅洲猩猩(Pongo pygmaeus)和蘇門答臘猩猩(Pongo abelii)約40萬年前在演化路上分道揚鑣。東南亞原先有很多紅毛猩猩,但現在地球上只剩下這2種紅毛猩猩,都棲居在印尼。

根據「國際自然保育聯盟」(International Union for the Conservation of Nature),婆羅洲猩猩數量介於4萬至5萬隻,而蘇門答臘猩猩卻因為森林濫伐和狩獵,銳減至7000隻左右。

華盛頓大學(Washington University)主導研究的演化遺傳學家羅克(Devin Locke)表示:「我們發現,紅毛猩猩的基因普遍比人類更具多樣性。」

但更讓人吃驚的是,蘇門答臘猩猩DNA的多樣性遠遠不及婆羅洲猩猩。雖然令人費解,但科學家表示,這或許有助於增加紅毛猩猩的存活機會。

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研究:人類遠祖 女逐男而居

(路透芝加哥1日電)國際研究員團隊今天表示,數百萬年以前,南非大草原上的2種原始人,女性遠走他鄉,自行在外闖蕩,男性則照顧家中爐火。

研究刊登在「自然」(Nature)期刊上。

研究團隊檢視大約270萬至170萬年前,居住在南非史德克方頓(Sterkfontein)及史瓦特坎斯(Swartkans)洞穴系統,非洲南方古猿(Australopithecus africanus)及羅百氏傍人(Paranthropus robustus)的牙齒。

研究團隊發現,超過半數較小顆的女性牙齒是來自外地,僅有約10%的男性牙齒是來自外地。

科羅拉多大學波爾德分校(Colorado UniversityBoulder)主導研究的柯普蘭(Sandi Copeland)表示,這顯示男性可能出生至死都在同一個地方。

柯普蘭又說,女性離家求偶,加入男方家庭的模式和黑猩猩及某些現代人種很類似。

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亞洲人種聚點 恐顛覆人類起源

中央社 2011-06-09

人類起源說可能將被顛覆。美國考古研究指出,人屬(Homo)可能是今日人類的直系祖先,而人屬的早期人種,可能是在亞洲演化,然後才遷移至非洲,與之前大部分科學家假設的完全相反。

美國科學雙週刊「科技新聞」(Science News)報導,大部分的古人類學者都同意,人類的可能祖先直立人(Homo erectus)源自非洲。

但是北德州大學(University of North Texas)地質學家菲林(Reid Ferring)與他的同僚說,新證據顯示,185萬年前到177萬年前盤據在西亞地點德瑪尼斯(Dmanisi)的人種,存在時間跟這種非洲類人人種生存的最早證據同期,或更早了一點。

菲林等6日在「美國家科學院學報」(Proceedingsof the National Academy of Sciences)線上版表示,德瑪尼斯的新發現指證了直立人的亞洲家鄉。

菲林說:「德瑪尼斯重覆遭人盤據約8萬年,其上棲息了一個落地生根,且可能時常移動的族群。」

喬治華盛頓大學(George Washington University)人類學家伍德(Bernard Wood)說,有關人屬地理起源的證據,依舊不足。若干人屬的進化情景有其可能,人類的人種可能是隨著直立人在亞洲拉開序幕。

研究人員已把存在已久的觀點揚棄,即東非的小腦人類祖先能人(Homo habilis、又稱早期猿人),最後演化成直立人。能人最早約在240萬年前出現。不過最近的化石發現顯示,能人和直立人在東非共同存在了好幾十萬年,讓之前的假設站不住腳。

菲林的團隊懷疑,一種現在還不明的非洲原人在185萬年之前抵達亞洲,然後演化成直立人的說法。

哈佛大學人類學家賴特邁爾(Philip Rightmire)說,新的德瑪尼斯年代,讓「直立人的非洲起源,看起來確實好像須重新思考了。」(譯者:中央社張曉雯)