穿越千年复原北周武帝容貌 DNA技术破解历史密码

穿越千年复原北周武帝容貌 DNA技术破解历史密码 沉睡千余年的古代帝王,他的容貌是怎样被复原的?复原的容貌准确度有多少?DNA技术是如何应用于考古研究的?又获得了哪些新的发现?DNA技术复原1400多年前北周武帝容貌1993年,陕西省考古研究院在陕西咸阳陈马村意外发现了一座北周高等级墓葬,考古发掘出土的墓志、金玺等重要文物显示,这是北周武帝宇文邕和他的皇后阿史那氏合葬的孝陵。在北周武帝孝陵考古发掘中,考古人员特别注意了对墓葬里边骨骼的采集。考古发掘结束后,考古人员对收集的人骨进行了细致的骨骼测量和表面观察,出具了骨骼检测报告,认为北周武帝宇文邕属于东亚、东北亚一带的蒙古利亚人种。之后,北周武帝孝陵考古研究虽然取得了不少成果,但受限于当时技术的发展,一些考古领域的工作只是初步展开。随着DNA技术的进一步发展,北周武帝孝陵考古研究迎来了新的机遇,陕西省考古研究院、复旦大学等联合对北周武帝宇文邕墓出土的人骨进行了DNA的科学分析,用颅骨CT扫描技术对其进行了初步面貌复原。复原结果显示,北周武帝宇文邕有着黑色头发、黄色皮肤和棕色眼睛,符合典型的东北亚、东亚人的长相。他头戴帝冕、清瘦英武、不怒自威。科研人员详解北周武帝容貌复原步骤北周武帝容貌得以复原、鲜活地展现在大家面前,让我们对1400多年前的历史人物有了一个直观的感受,整个的复原工作是由复旦大学科技考古研究院团队完成的。具体是怎么复原的呢?记者来到复旦大学的科技考古实验室,科研人员介绍了他们是如何通过DNA技术一步步复原出北周武帝容貌复原图的。复原中国古代帝王的容貌,需要获得高质量的基因组数据。科研人员运用DNA古基因组学方法,还在DNA提取、建库、捕获等方法上进行了优化提升,最终从沉睡的古代检材中,探寻到更多的历史密码。史书记载,宇文邕出身鲜卑族裔,通过DNA遗传学分析,研究团队发现,北周武帝宇文邕有约三分之一的古代黄河流域血统,这极可能是鲜卑皇族与汉人贵族长期通婚的结果,这为南北朝时期贵族之间的“胡汉融合”找到了证据。本次研究,科研人员还对北周武帝宇文邕的皇后阿史那氏的DNA进行了分析,揭开了突厥阿史那部起源之谜。北周武帝的容貌复原是一个典型的科技考古案例,通过对人类DNA进行分析,揭开更多的考古谜题。此外,复旦大学科技考古团队还在对一些古代动植物DNA,及一些古代沉积物进行DNA鉴定。目前,这支科技考古团队正在进行长江口二号古船沉积物的考古研究,DNA鉴定在长江口二号古船的瓶瓶罐罐中,也有一些新的发现。一系列生物学考古研究,通过多学科、跨学科合作,推动传统考古与科技分析深度融合,在生物科学助力深刻阐释考古资料的实践中取得重要成果,也不断刷新着对相关历史问题的认知。 ... PC版: 手机版:

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《黑水城两千年历史研究》|简介:《黑水城两千年历史研究》深入探讨了黑水城在过去两千年间的历史变迁。书中详细阐述了黑水城在不同历史时期的政治地位,如在古代某个朝代,它可能是重要的军事要塞,扼守着交通要道,对周边地区的政治格局产生重要影响;经济发展方面,分析了黑水城的贸易往来、农业生产和手工业情况,例如它可能是丝绸之路上的重要贸易节点,通过贸易促进了当地经济的繁荣;文化交流方面,研究了黑水城与周边地区及其他民族的文化融合与传播,可能有不同民族的文化在这里相互碰撞和交融,形成独特的地域文化。书中还通过考古发现、历史文献等资料,对黑水城的建筑风格、社会生活、宗教信仰等方面进行了全面的描述和分析,为读者呈现出一幅丰富而生动的黑水城历史画卷,增进对这一地区历史文化的了解和研究。|标签:#黑水城历史研究#历史文化#地域研究|文件大小:NG|链接:

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穿越时空的基因古代DNA揭示了过去人类社会中的唐氏综合症

穿越时空的基因古代DNA揭示了过去人类社会中的唐氏综合症 令他们惊讶的是,亚当-本-罗尔拉赫及其同事发现有六个人的 21 号染色体 DNA 序列异常多,而这只能用 21 号染色体的额外拷贝来解释。其中一个病例来自芬兰的一个教堂墓地,其年代可追溯到 17 至 18 世纪。研究人员发现患有唐氏综合症的个体"CRU001"的遗骸。这具遗骸是在西班牙一处铁器时代的遗址中发现的。图片来源:纳瓦拉政府和 J.L. Larrion 提供的照片。其余五具遗骸的年代则要久远得多:它们被发现于希腊和保加利亚的青铜时代遗址以及西班牙的铁器时代遗址,年代在距今 5000 年至 2500 年之间。在所有这些遗址中,研究人员都获得了大量有关遗骸和墓葬的额外信息。虽然唐氏综合症患者在现代医学的帮助下可以长寿,但在过去却并非如此。事实上,根据骨骼残骸估算的年龄显示,这六个人都在很小的时候就去世了,只有一个孩子长到了一岁左右。这五座史前墓葬都位于定居点内,在某些情况下还伴有特殊物品,如彩珠项链、青铜戒指或贝壳。这项研究的主要作者罗尔拉赫说:"这些墓葬似乎向我们表明,这些人作为古代社会的一部分,受到了关怀和赞赏。"纳瓦拉 Las Eretas 早期铁器时代定居点的重建。图片来源:Iñaki Diéguez/Javier Armendáriz, 纳瓦拉埃雷塔斯博物馆虽然这项研究的目的是寻找唐氏综合症的病例,但研究人员也发现了一个患有不同病症的个体。在大约 10000 份检测过的 DNA 样本中,有一个人的 18 号染色体上的古老 DNA 序列的比例出乎意料地高,这表明她携带了该染色体的三个拷贝。据了解,18 号染色体的三个拷贝会导致爱德华兹综合症,这种病症会带来比唐氏综合症更严重的健康问题。爱德华氏综合症的发病率不到每 3000 名新生儿中就有一例,其发生率也比唐氏综合症低得多。这一发现也是在西班牙铁器时代的一个遗址中发现的,这给研究人员留下了一个待解之谜。巴塞罗那自治大学的考古学家罗伯托-里施(Roberto Risch)说:"目前,我们还无法说明为什么我们会在这些遗址中发现如此多的案例,"他研究的是室内殡葬仪式,"但我们知道,他们属于那些死后有幸被埋葬在房屋内的少数儿童。这已经暗示了他们被视为特殊的婴儿"。1989 年发掘活动期间纳瓦拉 Alto de la Cruz 早期铁器时代定居点鸟瞰图。资料来源:纳瓦拉政府文化遗产服务处随着古人 DNA 样本数量的不断增加,作者计划今后进一步扩大研究范围。负责序列分析协调的凯-普吕费尔说:"我们想了解的是,古代社会是如何对待那些可能需要帮助或与众不同的个体的。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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《历史记忆丛书(套装共六册) 》 | 简介:在历史记忆丛书(套装共六册)中,你将踏上穿越千年的文化旅程。每个故事都带有深厚的历史背景,融入古人的智慧与情感。通过文字,感受古代人物的悲喜交加,并从中挖掘生活的哲理与文化的精髓。 | 标签:#历史记#历史记忆丛书(套装共六册)#资源 | 文件大小:NG | 链接:

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科学家揭示世界上最受欢迎的咖啡品种穿越千年的秘密

科学家揭示世界上最受欢迎的咖啡品种穿越千年的秘密 研究人员为阿拉比卡咖啡物种开发出了最高质量的参考基因组,揭示了其60万年来的进化过程及其在没有人类干预的情况下的自然发展。这一新基因组揭示了阿拉比卡咖啡因遗传多样性低而对气候变化和虫害的易感性,并为培育更能抵御环境压力的新品种提供了潜力。资料来源:布法罗大学由布法罗大学(University at Buffalo)部分领导的研究人员开发出了他们称之为最高质量的阿拉比卡咖啡(Arabica coffee)世界上最受欢迎的咖啡品种的参考基因组。这一新基因组揭示了咖啡在各大洲传承的千年秘密。今天发表在《自然-遗传学》(Nature Genetics)上的研究结果表明,阿拉比卡咖啡是 60 多万年前在埃塞俄比亚的森林中通过其他两个咖啡物种之间的自然交配发展起来的。研究发现,阿拉比卡咖啡的种群数量在数千年的地球冷热交替过程中此消彼长,最终在埃塞俄比亚和也门种植,然后传播到全球各地。该研究的共同通讯作者维克多-阿尔伯特(Victor Albert)博士是哥伦比亚大学文理学院生物科学系的帝国创新教授,他说:"我们利用现今存活植物的基因组信息回溯历史,尽可能准确地描绘出阿拉比卡的悠久历史,并确定现代栽培品种之间的关系。"星巴克和蒂姆-霍顿斯(Tim Hortons)等咖啡巨头专门使用阿拉比卡咖啡豆来冲泡他们每天供应的数百万杯咖啡,然而,部分原因是由于近亲繁殖的历史和种群规模较小导致遗传多样性较低,阿拉比卡咖啡豆容易受到许多病虫害的影响,只能在世界上病原体威胁较低、气候条件较为有利的少数几个地方种植。艾伯特说:"详细了解当代品种的起源和育种历史,对于开发更能适应气候变化的阿拉比卡新品种至关重要。"研究小组利用尖端的DNA测序技术和先进的数据科学完成了新的参考基因组测序,并从中测序出 39 个阿拉比卡品种,甚至还测序出瑞典博物学家卡尔-林奈(Carl Linnaeus)用来命名该物种的 18 世纪标本。参考基因组现在可在一个公开的数字数据库中查阅。这项研究的共同负责人之一、雀巢研究公司基因组学资深专家帕特里克-德斯孔布斯(Patrick Descombes)说:"虽然确实存在其他关于阿拉比卡咖啡的公开参考文献,但我们团队的工作质量极高。"我们采用了最先进的基因组学方法,包括长、短线程高通量DNA测序,创建了迄今为止最先进、最完整、最连续的阿拉比卡参考基因组。"阿拉比卡咖啡约占世界咖啡产品总量的 60%,它的种子帮助数百万人开始一天的工作或熬夜。然而,最初创造阿拉比卡咖啡的杂交是在没有人类干预的情况下完成的。阿拉比卡咖啡是由Coffea canephora和Coffea eugenioides自然杂交形成的,它从每个亲本中获得了两套染色体。科学家们很难确定这种异源多倍体化事件发生的确切时间和地点,估计时间从 1 万年前到 100 万年前不等。为了找到最初事件的证据,哥伦比亚大学的研究人员和他们的合作伙伴通过计算建模程序运行了各种阿拉比卡基因组,以寻找物种基础的特征。模型显示,在阿拉比卡的历史上出现过三次种群瓶颈,最早的一次发生在大约 2.9 万代人(或 61 万年前)。研究人员说,这表明阿拉比卡是在此之前的某个时间形成的,即 61 万年到 100 万年前。艾伯特说:"换句话说,产生阿拉比卡咖啡的杂交并非人类所为。很明显,这种多倍体事件发生在现代人类和咖啡种植之前。"长期以来,人们一直认为咖啡植物是在埃塞俄比亚发展起来的,但研究小组在从非洲东南部延伸到亚洲的大裂谷周围收集的咖啡品种却显示出明显的地理分野。所研究的野生品种全部来自西部,而栽培品种则全部来自最靠近分隔非洲和也门的曼德海峡的东部。这与咖啡种植主要始于 15 世纪左右的也门的证据相吻合。印度僧侣巴巴-布丹(Baba Budan)据说在 1600 年左右从也门偷运出了传说中的"七粒种子",从而培育出了印度阿拉比卡(Arabica)栽培品种,为今天咖啡的全球推广奠定了基础。Descombes说:"看起来也门咖啡的多样性可能是目前所有主要品种的创始人。咖啡并不是像玉米或小麦那样经过大量杂交培育出新品种的作物。人们主要是选择自己喜欢的品种,然后种植。因此,我们今天拥有的品种可能已经存在了很长时间。"气候如何影响阿拉比卡种群由于对人类起源的研究,东非的地理气候历史有据可查,因此研究人员可以将气候事件与野生和栽培阿拉比卡种群如何随时间波动进行对比。模型显示,在距今 2-10 万年前,该地区的人口数量曾长期处于较低水平,这与据信该地区在距今 4-7 万年前遭受的长期干旱和较冷气候大致吻合。然后,在大约 6-15000 年前的非洲湿润时期,人口数量有所增加,当时的生长条件可能更有利。在同一时期,大约 3 万年前,野生品种和人类最终栽培的品种相互分离。新加坡南洋理工大学助理教授 Jarkko Salojärvi 是这项研究的另一位共同通讯作者,他说:"它们偶尔还会相互繁殖,但很可能在非洲湿润期结束以及大约 8000 到 9000 年前海平面上升导致海峡变宽时停止了繁殖。"遗传多样性低对阿拉比卡咖啡构成威胁据估计,栽培阿拉比卡咖啡的有效种群数量仅为 10000 至 50000 个个体。遗传多样性低意味着它可能会像单一种植的卡文迪许香蕉一样,被病原体(如咖啡叶锈病)彻底消灭,而咖啡叶锈病每年会造成 10 亿至 20 亿美元的损失。参考基因组能够进一步揭示一个阿拉比卡品种品系是如何获得对该疾病的强大抵抗力的。帝汶咖啡是阿拉比卡咖啡和其亲本之一的卡内普霍亚咖啡在东南亚自发杂交形成的品种。该品种比阿拉比卡更抗病,也被称为罗布斯塔,主要用于速溶咖啡。因此,当罗布斯塔在帝汶岛与阿拉比卡杂交时,它也带来了一些病原体防御基因。阿尔伯特还在 2014 年共同领导了罗布斯塔基因组的测序工作。.阿尔伯特及其合作者目前的工作还展示了罗布斯塔基因组的高度改进版本,以及阿拉比卡的另一个祖先物种Coffea eugenioides 的新序列。育种者曾试图通过杂交来提高病原体的防御能力,而新的阿拉比卡参考基因组使本研究人员能够确定一个新的区域,其中蕴藏着RPP8 抗性基因家族的成员以及抗性基因的一般调控因子CPR1。Salojärvi说:"这些结果为提高阿拉比卡的抗病原体能力提供了一个新的目标基因座。"基因组还提供了其他新发现,比如哪些野生品种最接近现代种植的阿拉比卡咖啡。他们还发现,源自印度或斯里兰卡的荷兰早期栽培品种"Typica"很可能是法国人主要栽培的波旁品种的母本。阿尔伯特说:"我们的工作与重建一个非常重要家族的家谱并无二致。"编译来源:ScitechDailyDOI: 10.1038/s41588-024-01695-w ... PC版: 手机版:

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来自远古的DNA可以帮助了解关于“我们是谁”的信息 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的傅巧梅和安德鲁-贝内特(E. Andrew Bennett)在《细胞》杂志创刊50周年纪念特刊上撰写评论文章,探讨了古基因组学对我们理解现代人类进化的贡献。鉴于她通过分析古人类和早期现代人基因组在人类进化领域做出的众多贡献,《细胞》杂志邀请傅教授撰写评论文章,回顾我们从古DNA中了解到的现代人身份进化的情况。这篇名为《古代基因组与现代人类的进化之路》的文章发表于2024年2月29日。探寻人类起源人类起源的故事在世界各地的信仰体系中扮演着核心角色,这证明了人类对自身起源之谜的持久迷恋。考古学和古人类学的发现有助于描述现代人类的最早形态,以及人类有别于其他生物的最初行为。20 多年前,第一个人类基因组的测序将比较基因组学的力量带到了有关人类与类人猿差异的问题上。但是,现代人类与黑猩猩我们在世的近亲相距大约 600 万年的进化过程,使得这种方法无法用于时间上更接近现代人类特征出现的研究。同样,"千人基因组计划"让我们得以了解现代人基因多样性的广度,但混杂现象和对史前人群基因结构的不完全了解,限制了我们仅利用现代基因组对更深层次事件的探索。最近获得的早期现代人基因组数据以及尼安德特人和丹尼索瓦人的古基因组数据,为我们提供了更好地追踪现代人起源的基因变化的手段。现代人类史前史中提高了整体人口适应性的事件,反过来又支持了全球现代人类人口的进一步生存和扩张。资料来源:IVPP在评论中,作者回顾了我们目前基于古人类学和考古学领域对现代人类形态和行为进化的理解。随后,他们总结了古基因组学对我们理解"作为人类"的贡献。傅巧梅和贝内特决定将这些贡献分为两种不同的方法:一种是直接方法,即试图根据现代人和古人类基因组序列的直接比较来确定现代人特有的基因变化;另一种是更间接的方法,即研究人员试图根据古代 DNA 来重建古人类和早期现代人的生活史。他们的文章指出,这两种研究方法都有能力探索新出现的现代人类种群的不同方面;然而,每种方法都有其特定的一系列复杂问题需要克服。从理论上讲,基于序列的方法可以确定所有现代人所共有的、区别于尼安德特人和丹尼索瓦人的基因变化,但由于我们对古人类和早期现代人种群的基因多样性了解不全面,这种方法的实用性目前受到了限制。例如,对非洲不同地区的现代基因组进行的扩大测序发现,以前只在古人类基因组中发现的一些等位基因也存在于现代人群中。人口研究与遗传多样性与此相反,间接方法试图破译古代基因组中留下的信号,这些信号可以帮助我们更好地了解过去的行为和种群特征,如种群规模、家庭结构和交配方式,以及对不断变化的气候、当地病原体和生活方式创新的适应。这些用以前的方法无法获得的细节为我们了解人类起源增添了新的维度。作者回顾了几项研究,得出结论认为,尽管目前可用的数据很少,但早期现代人与古人类之间的一些差异已经显现出来。虽然早期现代人和尼安德特人似乎都实行女性外婚制,即从亲缘关系较近的群体之外选择女性配偶,但早期现代人似乎比他们的古人类保持了更大的遗传多样性,他们的直系祖先之间的亲缘关系更远。虽然还没有找到单一的遗传原因来解释为什么现代人种群扩大,而古人种群收缩和消失,但傅和贝内特讨论了属于一个更大、联系更紧密的种群网络如何会产生几种个体健康优势。这些种群层面的优势在种群生物学中被称为"阿利效应"(Allee effects),可以提高资源开发、防御和配偶选择等活动的成功率,可能足以解释早期现代人和古人类种群的不同结果。评论还指出,尽管取得了这一成功,但许多基因组多样性也在这一过程中消失了,古代 DNA 研究发现了过去几个不同的现代人类种群,但这些种群在今天的人类中没有留下任何后裔。古代基因数据还有助于描述人类适应当地环境的起源,例如在上一个冰河时期出现在东亚北部的 EDAR 变异,或者可能是从丹尼索瓦人那里引入的 EPAS1 等位基因,它有助于在高海拔地区生存。类似的适应当地饮食和病原体的情况也有记载,还有适应新创新的情况,如牛驯化后乳糖酶的持续存在。现代人类离开非洲后,其流动性和适应性不断增强,这确保了仍有许多古老的基因组数据有待发现和研究。通过将古 DNA 的最新发现与古人类学和考古学的最新发现结合起来,傅巧梅和贝内特的评论拓展并更新了对人类起源的讨论。编译自//scitechdaily ... PC版: 手机版:

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