《PNAS Nexus》：Ancient Ecuadorian genomes reveal millennia of genetic continuity on the Pacific Coast of South America
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前哥伦布时期南美人群的人口史仍知之甚少，尤其是在古基因组数据稀缺的太平洋沿岸。研究人员呈现了来自厄瓜多尔Salango埋葬古代个体的首批全基因组，时间跨度约为距今2,300至约740年（before present，BP），代表3个不同文化阶段。尽管Pulul
前哥伦布时期南美人群的人口史仍知之甚少，尤其是在古基因组数据稀缺的太平洋沿岸。研究人员呈现了来自厄瓜多尔Salango埋葬古代个体的首批全基因组，时间跨度约为距今2,300至约740年（before present，BP），代表3个不同文化阶段。尽管Pululahua火山喷发后出现重大环境扰动并伴随显著社会政治变化，这些个体在近2千年间表现出显著的遗传连续性。群体遗传学分析一致支持Salango的长期连续性，而人口建模提示厄瓜多尔沿岸谱系与其他南美原住民（Southern Native American，SNA）谱系约在9,800年前分化（95%置信区间（confidence interval，CI；原文95% CI）：9.6–10.1 ka）。总体而言，这些发现与以下解释一致：厄瓜多尔海岸代表早期南美人群结构中长期存在的组成部分，并随时间与邻近安第斯人群保持联系。此外，研究人员从一名约2,300 BP、具有与结核病一致骨骼病变的婴儿中回收到真实的结核分枝杆菌复合群（Mycobacterium tuberculosis complex，MTBC）DNA，为前接触期（pre-contact）南美最早有记录的MTBC感染病例之一提供了分子证据。尽管病原体基因组覆盖度中等，阻碍了详细的系统发育解释，骨学与分子证据的结合扩展了古代南美结核病的记录。总体而言，该研究提供了厄瓜多尔首批古基因组数据，为研究南美太平洋沿岸的人口与生物学历史建立了重要地理参照。
研究背景与问题：南美人群定居过程迅速，但古代基因组数据的地理分布不均。安第斯中部、秘鲁高地以及秘鲁和智利北部海岸已有较多古基因组研究，而厄瓜多尔海岸与高地此前均无已发表古基因组，构成明显空白。现今厄瓜多尔高地原住民基因组可提供比较背景，但不能替代与古代高地人群的直接时间比较。厄瓜多尔位于北安第斯高地与太平洋海岸交汇处，是研究这两个生态与文化不同但历史联系区域间人群连续性与互动的关键区域；其海岸又是早期农业、贸易与仪式整合中心。Salango遗址位于厄瓜多尔中部海岸，展现了从Late Archaic渔猎营地、Machalilla、Engoroy/Chorrera，到Very Early Guangala、Early Regional Development、Middle Guangala及Late Mante?o的长期文化序列；Pululahua火山喷发（约330 BCE）后出现环境扰动与葬俗、聚落功能变化。古DNA缺失使火山后人口恢复、文化转变中的人口连续性及海岸—高地互动等问题未解。该遗址一名Very Early Guangala婴儿具有与结核病一致的骨骼病变，也为古代传染病分子验证提供机会。
研究开展与结论及意义：研究人员对Salango 4例古代个体开展全基因组分析，覆盖Very Early Guangala（约2,300 BP）、Early Guangala（约1,900 BP）和Early Mante?o（约740 BP）3个文化阶段。结果表明，尽管存在重大环境扰动和社会政治变化，Salango个体在近1,500年（摘要称近2千年跨度）内具有显著遗传连续性；Salango谱系位于南美原住民遗传连续体中，并与沿海及安第斯人群保持随时间变化区域联系；人口模型提示厄瓜多尔海岸谱系与其他SNA谱系约在9,800年前分化。研究还从结核样病变婴儿中回收并认证MTBC DNA，扩展了前接触期南美结核病记录。该研究填补厄瓜多尔古基因组空白，为南美太平洋沿岸人群史、流动性、互动及疾病史提供重要地理参照。
关键技术方法（不超过250字）：样本来自厄瓜多尔中部海岸Salango遗址2014—2016年抢救性发掘的4例古代个体：Very Early Guangala（约2,300 BP）SLG-9B与SLG-12B、Early Guangala（约1,900 BP）SLG-33B、Early Mante?o（约740 BP）SLG-27B；SLG-12B为具结核样骨骼病变婴儿。研究人员从牙或岩骨提取古DNA，构建单链兼容文库并测序；以BWA aln比对hg19，去除重复、评估覆盖并生成伪单倍体；开展主成分分析（principal component analysis，PCA）、ADMIXTOOLS2的outgroup f3/f4统计及fastsimcoal2联合位点频率谱（site-frequency spectrum，SFS）人口建模；MTBC分析采用Kraken2筛查、比对H37Rv参考基因组，并用aRchaic进行损伤模式认证。
研究结果：
古DNA回收与真实性验证（Ancient DNA recovery and authentication）：研究人员对4例Salango个体测序，获得0.54×—2.31×平均覆盖度的基因组；样本显示古DNA损伤特征，包括5′端C→T升高；线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）污染均低于4%，男性X染色体污染可忽略；mtDNA单倍群属于美洲原住民常见A2、B2、D1亚支，未见非原住民单倍群。由此确认Salango基因组完整性，为后续连续性分析提供基础。
群体结构与遗传亲缘关系（Population structure and genetic affinities）：通过PCA，4例Salango个体紧密聚类，尽管时间分隔仍显示遗址内遗传同质性；其位置靠近厄瓜多尔、哥伦比亚和秘鲁古今人群，位于西北南美遗传连续体中。区域PCA中SLG-33B因仅664个SNP可用而被认为位置不稳定，未解释为人群分化证据。outgroup f3统计显示，SLG-9B与秘鲁海岸Lambayeque相关个体、Quechua、智利古代个体、哥伦比亚古代个体、厄瓜多尔Loja_Ganil及秘鲁SMP5等共享较多遗传漂变；SLG-12B最高点估计为秘鲁Chincha海岸个体；SLG-27B最高为Brazil_Sumidouro5，其次为秘鲁El Brujo。f4统计显示Salango个体与Tiwanaku、Loja_Ganil、智利、Culcunche、Karitiana、Cotahuasi、Chane、Lukurmata、Mayan、Aymara等存在显著等位基因共享；直接比较SLG-9B与SLG-27B、SLG-33B显示Salango个体间等位基因共享显著高于与Athabascan，支持约1,500年跨度内共享祖先，但SLG-33B重叠SNP少需谨慎。结论为Salango长期遗传连续性伴随区域连接变化，而非人群替代。
人口模型（Demographic model）：研究人员用fastsimcoal2联合SFS，纳入SLG、Rio Uncallane、古代哥伦比亚、Patagonia、Brazil/Sumidouro及USR1、MA-1外群，固定Siberia→Americas约23 ka、NNA/SNA分化约16 ka。最佳拟合模型给出连续分化：SLG与Rio Uncallane中位数9.30 ka（95%自举区间9.18–9.38 ka），SLG与更广泛SNA谱系9.80 ka（9.63–10.10 ka），Patagonia、Brazil/Sumidouro、Colombia分别为11.33 ka、11.83 ka、12.30 ka。敏感性分析表明绝对分化时间依赖时间锚点和先验范围，较稳健的信号是SNA谱系分化时间相对压缩；因此结果为模型依赖的时间情景，支持Salango位于SNA早期多样化框架内。
Guangala婴儿MTBC感染证据（Evidence of M. tuberculosis infection in a Guangala infant）：SLG-12B_2300BP来自Very Early Guangala婴儿，宏观检查见肩胛骨、肱骨、肋骨、尺桡骨、髂骨及颅骨溶骨性病变、孔隙、 woven bone及porotic hyperostosis等，最符合先天性结核或结核性脑膜炎。研究人员取样岩骨进行古DNA分析；Kraken2鉴定出超过8,000条reads归属M. tuberculosis（taxID 1773）及MTBC近缘类群；比对H37Rv获得约4.65×平均深度、最高216×的病原基因组；aRchaic显示5′端C→T、3′端G→A损伤，而现代对照无此模式，支持古代内源性MTBC信号。因覆盖度中等，未作详细系统发育解释；骨学与分子证据共同支持该婴儿存在MTBC感染，为前接触期厄瓜多尔约2,300 BP前最早的分子确认之一。
讨论总结：该研究提供厄瓜多尔首批古代基因组，填补南美古DNA研究地理空白。Salango在约1,500年内尽管经历Pululahua火山喷发后环境扰动及Very Early Guangala至Early Mante?o文化转变，仍表现显著遗传连续性，提示中部海岸文化转变主要发生在稳定本地人群中，而非大规模人群替代。Salango个体处于广泛SNA遗传连续体中，Very Early Guangala个体与沿海秘鲁、安第斯、巴西早期全新世及Titicaca地区人群共享漂变，Early Mante?o个体保留广泛亲缘但更强连接后期安第斯与西南美人群；Salango个体间直接比较支持跨Guangala与Mante?o阶段连续性，并显示海岸—高地互动与区域连接变化。人口模型支持SNA谱系分化时间相对压缩，但绝对时间依赖模型假设，需更多海岸厄瓜多尔及西北南美古基因组检验。SLG-12B的MTBC DNA为骨学结核诊断提供分子支持，扩展前接触期南美结核记录；中等病原基因组覆盖度限制系统发育解释。研究强调太平洋海岸厄瓜多尔作为长期人类居住中心，在保持遗传连续性同时参与沿海与安第斯互动网络。
研究结论（译）：总体而言，这些发现表明，厄瓜多尔太平洋沿岸是一个持久的人类居住中心，在参与连接沿海与安第斯人群的更广泛互动网络的同时，保持了长期遗传连续性。通过提供厄瓜多尔首批古基因组，该研究为今后研究南美西北部的人群历史、流动性和适应性提供了有价值的基因组参照，并强调将此前未采样地区纳入美洲人群形成大陆尺度重建的重要性。
