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“冰人奧茨”復(fù)原圖。圖片來源:South Tyrol Museum of Archaeology, Foto Obchsenreiter.
這個(gè)大叔是誰?他名叫奧茨(?tzi)。你大概不會(huì)想看到他現(xiàn)在的樣子——作為迄今保存完好的天然木乃伊,被稱為“冰人”的奧茨已經(jīng)去世大約5300年了。但他尚在人世的一切,還在源源不斷地向科學(xué)家提供窺探過去的線索。
那是一個(gè)春天,阿爾卑斯山腳綠草如茵,偶有幾朵綻放的野花點(diǎn)綴其中,甚是美麗。住在山脈南部的奧茨先生已經(jīng)45歲了,身體大不如前。近半年內(nèi)他就病了三次,胃也經(jīng)常不太舒服。雖然如此,啃著紅鹿肉嚼著面包的奧茨先生,也不禁想象著自己會(huì)在這個(gè)美麗的地方一直生活下去——直到他的肩膀中了一箭。那一天,敵人窮追不舍,奧茨先生拼命往山上逃??諝庠絹碓嚼?,奧茨先生也越跑越慢,終于體力不支倒在了冰川中。他這一躺,就是五千多年。
“冰人奧茨”。圖片來源:EURAC/Marion Lafogler
1991年,兩名游客在阿爾卑斯山脈奧茨塔爾山冰川中發(fā)現(xiàn)了一具木乃伊化的尸體,起初,他們以為是哪位遭遇意外的登山者,可鑒定結(jié)果讓人大跌眼鏡——這竟是迄今發(fā)現(xiàn)的自然形成的木乃伊中最古老的一例!基于其發(fā)現(xiàn)地,人們稱他為“冰人奧茨”(?tzi the Iceman)。在重見天日的這些年里,奧茨先生為科學(xué)事業(yè)做出了不少貢獻(xiàn)。最近,他那不中用的胃又為我們窺視史前人類遷移的進(jìn)程提供的新啟發(fā)。
這是怎么回事呢?還得說說讓奧茨先生胃不舒服的元兇——幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)。在超過10萬年的歷史中,幽門螺桿菌廣泛存在于人體胃中,由于飲食習(xí)慣和母嬰哺喂等原因,這種病原菌會(huì)在家族內(nèi)傳播。根據(jù)地理分布差異,幽門螺桿菌被分為多個(gè)種群,如hpEurope、hpSahul、hpEastAsia、hpAsia2等。這些菌群往往由一些古老的菌群雜交演化而成。人類的遷移為不同種群的幽門螺桿菌創(chuàng)造了基因重組的機(jī)會(huì),反過來,研究古代幽門螺桿菌的基因雜合情況,則可以幫助我們追溯當(dāng)時(shí)人口的遷移動(dòng)態(tài)。
歐洲博爾扎諾學(xué)會(huì)木乃伊及冰人研究所、基爾大學(xué)臨床分子生物研究所、維也納大學(xué)分子生物學(xué)及生物科學(xué)部計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)分部及其他11個(gè)科研機(jī)構(gòu)的研究人員參與了一項(xiàng)研究。他們從木乃伊“冰人奧茨”身上獲取了一株幽門螺桿菌的基因組信息,反映出一項(xiàng)出人意料的史前人類遷移進(jìn)程。這項(xiàng)研究發(fā)表在最新一期的《科學(xué)》上。 科研人員從“冰人奧茨”的胃腸部共取了12個(gè)組織樣本,從中鑒定出了一株幽門螺桿菌,并組裝出其完整基因組。通過分析它的標(biāo)志性基因,科研人員確認(rèn)了這是一株能導(dǎo)致胃粘膜炎癥的菌株。相應(yīng)地,他們也在奧茨的胃部組織里發(fā)現(xiàn)了和炎癥反應(yīng)相關(guān)的蛋白。
左:樣品提取部位;右:在樣本中獲取的幽門螺桿菌的序列量,從紅色漸變至綠色,分別對(duì)應(yīng)0-200條序列(每百萬條序列中)。從圖中可知,從胃部到腸部,幽門螺桿菌的豐度不斷降低,對(duì)照組(肌肉組織和空白對(duì)照)中幾乎不含幽門螺桿菌。這符合一般感染幽門螺桿菌患者體內(nèi)的菌群分布情況。圖片來源:參考文獻(xiàn)[1]
而對(duì)這株幽門螺桿菌進(jìn)行詳細(xì)分析之后,研究者們大吃一驚:絕大多數(shù)現(xiàn)代歐洲人所攜帶的幽門螺桿菌,都屬于一種名為hpEurope的菌群,但“冰人奧茨”攜帶的這株幽門螺桿菌,卻與他身居現(xiàn)代的后輩們肚子里的截然不同。多位點(diǎn)序列分型(MLST)結(jié)果顯示,這株幽門螺桿菌屬于另一種菌群:hpAsia2。 研究者指出,現(xiàn)在分布于歐洲的幽門螺桿菌群hpEurope,是由兩個(gè)古老的幽門螺桿菌群——起源于亞洲中部的AE1和起源于非洲東北部的AE2——經(jīng)過雜交后演變而成的。系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系分析表明,“冰人奧茨”的這株古老的幽門螺桿菌基因組內(nèi),來自祖先AE2的痕跡僅有6.5%。相比之下,少數(shù)同樣攜帶hpAsia2菌群的歐洲人,其幽門螺桿菌群和AE2的親緣性都顯著更高(芬蘭13.0%;愛沙尼亞13.2%;荷蘭20.8%)。  基于多種幽門螺桿菌多位點(diǎn)序列分型的主成分分析圖。紅色方塊:從“冰人”體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的幽門螺桿菌;灰色三角:hpAsia2(主要分布于亞洲中部和南部);黑色三角:hpAsia2(分布于歐洲,僅發(fā)現(xiàn)三例。);深綠色三角:hpEurope(分布于歐洲);淺綠色三角:hpNEAfrica(分布于非洲東北部)。圖片來源:參考文獻(xiàn)[1]
從“冰人奧茨”所處的銅石并用時(shí)代到我們身處的現(xiàn)代,人類經(jīng)過了怎樣的遷移?這株古老的幽門螺桿菌的基因組似乎透露著令人驚訝的線索。
如果“冰人奧茨”能夠代表當(dāng)時(shí)的歐洲人群,那么這些結(jié)果意味著銅石并用時(shí)代(也就是“冰人奧茨”生活的時(shí)期),幽門螺桿菌的AE2菌群就已存在——盡管豐度很低。 而將之與目前廣泛分布在現(xiàn)代歐洲的幽門螺桿菌群相比較,我們不難得出一種假設(shè):那些攜帶AE2菌群的非洲人群,恐怕是在“冰人奧茨”死后,也就是距今約五千年內(nèi),才大量進(jìn)入歐洲的。他們與當(dāng)時(shí)的歐洲人不斷深化的密切接觸,才促成了AE2菌群與當(dāng)時(shí)的幽門螺桿菌群雜交,演化至今。 (編輯、排版:Calo)
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