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该研究通过对科潘(Copán)7 例古代个体基因组分析,发现当地遗传祖源可追溯至晚古风时期,早中古典期出现墨西哥高地人群基因流入,末期人口减少与文明崩溃同步。结合多维尺度分析(MDS)、群体结构(ADMIXTURE)等揭示玛雅人群遗传连续性与基因交流动态。
研究背景与样本概况
科潘作为古典玛雅文明东南部重要中心,其人口遗传构成长期未被深入解析。研究选取科潘遗址 16 例个体的岩骨样本,通过严格实验流程成功获取 7 例高质量古基因组,涵盖可能的统治王朝成员(CpM13,财富等级 5)及献祭个体(CpM12,财富等级 0),放射性碳定年显示其年代覆盖早中至中晚古典期(约 250–830 CE)。
基因组特征与遗传结构
测序结果显示,样本线粒体单倍型均属泛美洲谱系(A2、C1c 等),Y 染色体为美洲常见的 Q1b,验证了美洲原住民遗传背景。群体结构分析表明,科潘人群与伯利兹晚古风人群、墨西哥奇琴伊察(Chichén Itzá)终端古典期人群及现代玛雅人聚为同一遗传簇,显示玛雅地区自晚古风至现代的遗传连续性。多维尺度分析(MDS)进一步揭示中美洲人群的独特聚类,与安第斯、加勒比等地区存在遗传差异。
基因流与人口动态
通过 ADMIXTURE 及 qpAdm 模型,研究发现科潘人群以晚古风本地祖源(约 93.9%)为主,早中古典期引入约 6.1% 的墨西哥高地祖源(如瓦哈卡地区的 Mixe、Zapotec 人群),提示与中美洲核心区的人群互动。IBD 片段分析显示,玛雅地区有效人口规模在约 1221 年前达峰值(约 19,000),随后在古典期末期(约 1200 年前)显著下降,与文明崩溃的时间吻合,印证环境压力或社会动荡对人口的影响。
文明兴衰的遗传印记
结合同位素分析(δ13C、δ18O)及考古证据,科潘精英个体的高玉米饮食占比反映农业经济基础,而基因流事件与王朝建立(426 CE)在时间上重叠,暗示外来精英通过婚姻或政治联盟融入本地。终端古典期奇琴伊察人群的祖源比例接近 1:1(本地与高地墨西哥),可能与贸易网络或政权更迭相关。人口衰退则与 9–11 世纪干旱事件叠加,揭示多重因素导致的文明瓦解。
研究局限与展望
尽管首次系统性揭示科潘遗传史,样本量小(7 例)及低覆盖度基因组可能影响统计效力。未来需扩大时空采样,结合全基因组捕获技术,进一步解析玛雅不同城邦间的遗传异质性,为理解复杂社会的兴衰提供更全面的分子证据。