夏威夷和复活节岛,相隔约7000公里。可在一项比较波利尼西亚人群DNA的研究中,这两地的原住民显示出格外紧密的遗传联系。研究者用的是今天人群的DNA,却从中读出了古代航海者留下的祖先线索。

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复活节岛又称拉帕努伊,以摩艾石像闻名。这张环境照片用来识别地点,研究的DNA来自现代人群。图:Shutterstock,经SciTechDaily。

研究者发现,在本次比较的偏远岛屿人群中,夏威夷原住民与拉帕努伊人群的遗传联系最为接近。他们可能出自同一支擅长远洋航行的祖先群体,更早的根源则指向芒加雷瓦。

这支持了遥远岛屿之间反复远航与人员往来的历史。基因组能帮助推断人群关系,具体的航线、途中停靠和每一次出发,仍需要结合其他证据。

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夏威夷纳帕利海岸,地点环境图。图:estivillml/Adobe Stock,经Stanford Medicine。

今天的DNA,怎样留下过去的路?

这项10月8日发表于《科学》的研究,分析了波利尼西亚各地1050人的全基因组数据。

研究团队重点比较来自波利尼西亚祖先的DNA片段,尽量排除欧洲、亚洲等较晚人口混合带来的影响。不同岛屿的人如果保留了来自共同祖先的相同片段,就能为过去的人群联系提供线索。

随着世代传递和重组,这些共享片段会被逐渐打散。通常,共享片段越长,意味着共同祖先距今越近。

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共同通讯作者Alexander Ioannidis在复活节岛。团队比较岛屿人群共享的祖先DNA片段,推断联系与人口变化。图:Stanford Medicine,经SciTechDaily。

每次驶向新岛,带走的都只是人群的一部分

假设一个较大的人群里,只有一小队人出发去新岛定居。他们携带的遗传变异,只是原来人群的一部分。后代再从新岛出发,又会带走其中的一部分。

如果某个原本少见的变异恰好被带上船,它在后来的小群体中,就有机会变得更常见;另一些变异则可能没有随这批人抵达新岛。

这就是“奠基者效应”。接连的定居与人口瓶颈可以层层累积,让不同岛屿形成各自的遗传特点。研究显示,夏威夷与拉帕努伊在这条历史链上,经历了尤其明显的累积影响。

有些被一代代留下的变异,还与健康有关。

全球数据库里罕见,在当地却未必少见

研究涉及三种与隐性遗传病相关的变异,包括可能影响视力、眼内晶状体位置及肾功能的情况。

其中一种FAN1基因变异,在大型国际数据库gnomAD中没有出现,在研究涉及的东波利尼西亚人群里却并非极罕见。全球数据库很大,也不代表它已经把每个岛屿的人群研究充分了。

对于这里涉及的隐性遗传病,通常要同一基因的两份都带有致病变异,才会发病;只携带一份的人,通常没有相应症状。因此,携带者有多少,和患者有多少,是两回事。

研究者希望,这些被遗漏的群体能获得更多基因组研究,帮助将来的筛查和诊疗。具体如何转化成筛查方案,还需要后续研究和临床验证。

如果能用DNA追问一件家族往事,你最想知道祖先来自哪里,还是几支家族曾在什么时候相遇?