编辑丨王多鱼

排版丨水成文

在东亚的农牧社会中长期以来一直扮演着核心角色。其他地区的基因组研究揭示了一段复杂的进化史,其中涉及了多次扩散事件和广泛的基因混合。普通牛(Taurine cattle)最初约在距今 10000 年前从近东的原牛驯化而来,随后扩散到欧洲和非洲。在这些地方,它们与当地野生原牛的基因渗入留下了持久的遗传印记。在南亚,驯化的瘤牛Indicine cattle)首次出现于约距今 8000 年前。它们后来的扩散在西亚、中亚、东亚以及非洲带来了广泛的普通牛-瘤牛杂交混合。

尽管动物考古学和考古遗传学研究已证实它们在约 5000 年前就已存在,但由于古基因组数据有限,早期东亚家牛的起源与扩散过程仍不明确。此外,现已灭绝的原牛以及如瘤牛、牦牛和大额牛等驯养牛种的存在,表明东亚地区牛的进化历史复杂,但相关探索仍不充分。

2025 年 12 月 18 日,吉林大学蔡大伟教授团队联合、韩国首尔大学Choongwon Jeong教授团队,在国际顶尖学术期刊Science上发表了题为:Ancient genomes illuminate the origins and dynamic history of East Asian cattle 的研究论文。

该研究首次系统构建了东亚地区家牛起源与迁徙的完整遗传图谱,为探索史前跨大陆人群迁徙、技术传播与古代文明交流互鉴提供了全新视角。据悉,这也是吉林大学在哲学社会科学领域首次以第一完成单位在Science期刊发表研究成果。

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在这项最新研究中,研究团队整合了全国数十处遗址的 166 例古代牛科样本,时间跨度从 10000 年前至 200 年前,通过对这些样本的测序,获得了 166 个古基因组,从而构建了迄今为止全球规模最大、时间序列最完整的东亚古代牛基因组数据集。

该研究表明,全新世时期的东亚原牛主要源自末次盛冰期之前的北亚原牛支系,并混杂了约15%的西方原牛血统。黄河流域新石器时代晚期至青铜时代的牛(简称“YR_LNBA”)形成了一个同质化的群体,它们起源于来自欧亚大陆西部的普通牛,并含有约 10% 的当地原牛基因渗入,随后该群体经历了一次严重的种群瓶颈。源自原牛的基因组片段在 X 染色体上显著减少,这表明存在自然选择和/或非中性的育种过程。与 YR_LNBA 不同,早期新疆的牛显示出与西方普通牛的亲缘关系以及南亚瘤牛的混合成分,表明存在多次向东亚引入的路径。在青铜时代晚期和铁器时代,与新疆相关的遗传成分扩散到中国北方,为后来的牛群贡献了基因。中世纪时期,中国境内的瘤牛血统向北方扩张,构成了当今牛遗传多样性的主体。此后,另一波欧洲普通牛的血统又在华北地区广泛传播开来,最终奠定了现今中国南北方家牛的基本遗传框架。

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东亚地区家牛的四次融合事件

总的来说,这些研究结果揭示了一段深厚且分层的东亚牛基因组历史,其形成受到了反复的跨区域基因混合的影响。东亚的普通牛是通过引进的西方普通牛与当地原牛杂交而产生的,随后又因与新疆相关牛种以及中国瘤牛的混合而得以重塑。这项研究打破了以往关于东亚地区家牛“单一起源”的传统观点,揭示其形成是多次外来输入与本地种群深度融合的渐进过程。

这些结果还表明,欧亚草原和中亚是牛群早期向东亚扩散的关键通道,凸显了这些区域是未来古基因组学研究的重要优先方向。

论文链接

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu9904