古代DNA揭示喀尔巴阡盆地公元前五千年社群组织的多样性

本研究通过分析125例古代个体全基因组数据，首次系统揭示了喀尔巴阡盆地晚期新石器时代至早期铜器时代（公元前4800-3900年）的社群遗传结构与社会组织模式。研究人员运用群体遗传学、亲缘关系分析和身份同源（IBD） haplotype共享网络技术，发现尽管聚落模式和丧葬习俗发生显著变化，但该地区存在高度的遗传连续性。特别值得注意的是，在相距仅100公里的两个早期铜器时代社群中，发现了截然不同的亲缘系统——一个表现为遗传多样性较高的开放社群，另一个则呈现父系遗传和父系居住的封闭社群特征，并存在频繁的表亲婚配现象。这项发表于《Nature Communications》的研究为理解欧亚大陆农业社会向金属时代的转型提供了关键实证。

　　

在人类文明发展史上，新石器时代向铜器时代的过渡是一个关键转折点，而喀尔巴阡盆地作为连接东南欧与中欧的十字路口，其古代社群的组织形式一直存在诸多未解之谜。尽管考古证据显示这一时期出现了聚落规模缩小、丧葬习俗改变等显著变化，但驱动这些变化的深层社会机制——究竟是外来移民、气候变迁还是内部社会重组——始终缺乏遗传学证据的支持。更引人深思的是，使用相似物质文化但仅相距100公里的两个早期铜器时代社群，为何会发展出截然不同的亲缘系统？

为解答这些问题，由匈牙利科学院等机构领衔的国际团队对喀尔巴阡盆地8个考古遗址的125例古代个体进行了全基因组测序，重点比较了Polgár-Cs?szhalom（晚期新石器时代）与Tiszapolgár-Basatanya、Urziceni-Vama（早期铜器时代）等重要遗址。研究采用多学科交叉方法，通过放射性碳测年建立精确年代框架，结合考古学文化特征分析，首次系统重建了该地区公元前4800-3900年的遗传图谱。

关键技术方法包括：1）对古代样本进行全基因组捕获测序（1240k SNP panel）；2）使用qpAdm进行三源（ANF Anatolian Neolithic farmer/WHG Western Hunter-Gatherer/EHG Eastern Hunter-Gatherer）混合模型分析；3）通过READ、KIN和ancIBD软件进行亲缘关系推断；4）基于纯合片段（ROH）和IBD共享计算有效种群大小（N_e）；5）结合锶同位素（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）数据验证个体迁移模式。

遗传连续性下的文化变革
PCA分析和qpAdm模型显示，尽管晚期新石器时代到早期铜器时代发生了显著的文化转变，但大匈牙利平原（GHP）社群仍保持遗传连续性。Polgár-Cs?szhalom人群可追溯至当地更早的中新世Polgár-Ferenci-hat人群（p=0.26-0.40），而Basatanya墓地75%的个体可直接用Polgár-Cs?szhalom作为单一祖源建模。值得注意的是，Urziceni-Vama个体显示出更复杂的遗传混合特征，部分样本含有9-14%的EHG成分，可能与东欧草原的早期接触有关。

社群组织的两极分化
研究揭示出相距仅100公里的两个早期铜器时代社群存在惊人差异：
1）Basatanya呈现封闭的父系社会结构：

• 20%个体存在>50cM的长ROH片段（提示表亲婚配）
• 父系单倍型I2a1b1a(2b)-L1316/Z161在10/16男性中持续出现
• IBD网络显示高度内部连接（平均连接度7.24）
• 锶同位素证实男性为本地出生而女性存在外来个体

2）Urziceni-Vama则表现为开放系统：

• 仅3.3%个体显示近亲婚配迹象
• 父系单倍型多样性显著（11/30为不同谱系）
• 网络连接稀疏（平均连接度2.96）
• 陶器风格（Bodrogkeresztúr与Salcuta）与遗传背景无相关性

有效种群大小的时空差异
通过ROH和IBD分析发现，Polgár微区域的早期铜器时代社群经历N_e下降（Basatanya约6000-7500），而同期Urziceni-Vama的N_e高达38900-50900。这种差异可能反映了Basatanya社群的孤立化趋势，而Urziceni-Vama保持着广泛的通婚网络。

这项研究从根本上改变了我们对新石器-铜器时代过渡的认识：1）证实文化变革可在无大规模人口替代情况下发生；2）揭示物质文化相似的相邻社群可能采用完全不同的亲缘制度；3）为理解欧亚大陆社会复杂化进程提供了关键案例。特别值得注意的是，Basatanya社群的封闭性和表亲婚配现象，可能反映了早期财富继承制度的萌芽，这种社会实验最终被更开放的Urziceni-Vama模式所取代，暗示着人类社会组织形式的多样性和可塑性。

这些发现不仅填补了喀尔巴阡盆地铜器时代遗传数据的空白，更建立了考古文化特征与社会组织模式的对应关系，为后续研究欧亚大陆其他地区的类似转型提供了重要方法论范式。论文中开发的古代DNA社群结构分析方法，也将为研究其他时空尺度的社会演变提供有力工具。