史前阿尔卑斯山地区基因组多样性研究：从"冰人奥茨"领地揭示新石器时代至青铜时代的人口动态与遗传连续性

本研究通过分析47名来自意大利东部阿尔卑斯山地区（EIAlp）史前个体的基因组数据，揭示了从中石器时代（ME，公元前6380-6107年）到青铜时代中期（MBA，公元前1601-1295年）约5000年间的人口动态。研究发现：1）晚ME个体显示西欧与东欧狩猎采集者（WHG-EHG）混合特征；2）新石器时代（NE）起出现90%安纳托利亚农民（Anatolian-Neolithic）相关祖源；3）铜石并用时代（CA）"冰人奥茨"的遗传模式代表该地区普遍特征；4）草原游牧民族（Steppe-related）祖源约公元前2400年首次出现。该研究为理解阿尔卑斯山地区在史前欧亚人口迁徙中的"桥梁"作用提供了关键证据。

　　

在探索欧洲史前人口迁徙的拼图中，意大利东部阿尔卑斯山地区（EIAlp）长期扮演着关键角色却缺乏系统研究。这个连接地中海与北欧的天然走廊，不仅出土了著名的"冰人奥茨"（公元前3368-3108年），其独特的山地环境更可能深刻影响着史前人类的交流模式。然而，该地区此前仅有零星基因组数据，特别是缺乏从中石器时代到青铜时代的连续样本，使得我们无法回答：早期狩猎采集者（HGs）如何与农耕移民融合？"冰人奥茨"的高安纳托利亚农民祖源是否典型？草原游牧民族基因何时渗入阿尔卑斯山区？

为解答这些问题，由意大利欧洲研究院（Eurac Research）领衔的国际团队在《Nature Communications》发表了突破性研究。通过对47个史前个体（含12个新测年样本）进行全基因组测序，研究人员首次构建了阿尔卑斯山地区连续5000年的遗传图谱，揭示了该地区作为"基因熔炉"的独特演化历程。

关键技术方法包括：1）从岩骨/牙齿提取古DNA进行双端文库构建；2）1240K SNP捕获测序（平均覆盖度0.012x-0.587x）；3）放射性碳测年（34个新数据）；4）使用qpAdm、DATES等分析祖源成分和混合时间；5）Y染色体与线粒体单倍群分析。样本来自17个考古遗址，涵盖ME晚期到MBA的不同文化层。

主要结果

中石器时代基因组揭示WHG-EHG混合

唯一ME个体MAD01（公元前6380-6107年）携带典型西欧狩猎采集者（WHG，83.6±3.7%）与东欧狩猎采集者（EHG，16.4±3.7%）的混合特征。其Y染色体单倍群I2a1b1a2b和线粒体U5b2b3均为WHG相关标记。DATES分析显示混合事件发生在公元前13700-8300年间，是南欧最早的WHG-EHG混合证据之一。

新石器时代以来的遗传连续性

从新石器时代中期（MN，公元前4600-4400年）开始，绝大多数个体呈现高度相似的基因组结构：安纳托利亚农民祖源占80-90%，本地HG祖源约10-20%。值得注意的是，"冰人奥茨"的遗传组成（90.5%安纳托利亚+9.5%HG）在该地区CA个体中具有代表性，否定了其"遗传异常"的假说。

草原祖源的早期渗透

约公元前2400年（CA-EBA过渡期），个体LAS01首次出现草原游牧民族祖源（19.7-36.1%），比意大利北部其他地区早约200年。MBA男性SIU01携带典型草原相关Y单倍群R1b-P312，但其高频出现（36.1±2.6%）提示可能来自中欧的移民。

独特的父系遗传模式

除ME和MBA个体外，93%男性携带新石器时代标志性单倍群G2a2*，且主要为G2a2b2a1a1b亚型（L497）。"冰人奥茨"的G-Z6208亚型则显示其父系可能来自阿尔卑斯山外区域。这种父系高度保守性与线粒体DNA的多样性形成鲜明对比，暗示该地区可能存在"父系居住"的社会结构。

表型特征与饮食适应

与"冰人奥茨"相似，多数个体具有深色头发/眼睛和中等肤色。所有个体均缺乏乳糖耐受突变（rs4988235），但携带与谷物消化相关的PLRP2/rs4751995等位基因（MN时期62.5%，CA时期75%），反映了农业饮食的遗传适应。

结论与意义

这项研究首次系统揭示了阿尔卑斯山地区史前人口的动态演化：1）ME晚期已存在跨区域狩猎采集者交流；2）NE以来保持惊人的遗传连续性，可能与山地环境的隔离效应有关；3）草原相关祖源出现时间早于预期，提示阿尔卑斯山可能是基因交流的"先行区"；4）"冰人奥茨"的遗传代表性修正了对其孤立性的认知，但其独特的单倍群仍暗示复杂迁徙历史。

该研究为理解欧洲"农民替代狩猎采集者"的时空模式提供了关键案例，同时证明山地环境在塑造人类遗传多样性中的特殊作用。未来通过更高覆盖度的基因组数据和跨学科研究，将能进一步揭示阿尔卑斯山史前社会的精细结构。