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古埃及人|木乃伊带我们探秘古埃及基因史

说起古埃及 ， 我们脑海中不禁会浮现许多古老神秘的图景 。 有人会想起一望无际的沙漠 ， 有人会想起古老的城邦和金字塔 。 而几乎每个人都会想到其中最具代表性的 ， 那深埋于地下的木乃伊 。
古埃及人笃信人死后 ， 其灵魂不会消亡 ， 仍会依附在尸体或雕像上 ， 所以使用香油（或药料）涂尸防腐的方法 ， 殓藏尸体 ， 制成木乃伊 。 现代考古发掘的很多埃及木乃伊至今保有指甲和头发 ， 五官也比较清晰 。 保存得如此完好的木乃伊让我们得以一窥数千年前的古埃及文化 ， 同时也让人不禁想从这些古老来客身上探寻更多秘密 。 比如我们都知道古埃及是世界四大文明古国之一 ， 但古埃及人又起源自哪里呢？他们的基因和哪个区域的人类更相似？
从木乃伊身上提取DNA
从DNA序列里我们可以得到古埃及木乃伊的基因信息 ， 从而揭开“古埃及人从哪里来”的谜底 ， 但这提取DNA的步骤却实属不易 。
古埃及人|木乃伊带我们探秘古埃及基因史
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首先 ， 在形成木乃伊之前 ， 用来清洗和浸泡尸体的苏打水和苛性碱防腐材料就会破坏木乃伊的遗传物质 ， 而在木乃伊保存过程中 ， 炎热的沙漠空气以及令人窒息的大气湿度会加剧这种破坏程度 ， 剩下少量的DNA又常被考古科学家及考古工具所污染 。 因此 ， 古人类学家在对木乃伊进行基因检测时 ， 很可能误读到细菌和现代人的基因信息 ， 这也是对木乃伊进行基因研究在古埃及学界一直备受争议的原因 。
意大利博尔扎诺木乃伊研究所的古人类学家2010年在16具埃及皇家木乃伊的DNA序列研究中 ， 曾经采用聚合酶链式反应发现和提取了目标DNA片段 ， 却仍然无法有效区分出古DNA和现代污染所致的DNA ， 以至于最终无法得出准确结论 。
然而 ， 德国马克斯·普朗克人类历史学研究所研究员约翰内斯·克劳泽和他的团队没有放弃 。 他们对在埃及尼罗河流域的阿布西迈利克发现的151具木乃伊展开了研究 ， 这些木乃伊的生活时间大概在公元前950年到公元350年之间 。 首先 ， 克劳泽团队优先聚焦于提取样本的线粒体DNA 。 因为线粒体DNA比核DNA拷贝数更高 ， 在每个细胞中有成百上千个DNA拷贝 ， 比起单个细胞核中的一个完整基因组 ， 线粒体的DNA更容易被发现 ， 尤其对这种经严重降解后DNA残留量非常少的检材 ， 线粒体DNA的优势更加明显 。
【古埃及人|木乃伊带我们探秘古埃及基因史】当遗骸非常陈旧或严重降解时 ， 骨骼、牙齿和毛发是唯一可提取DNA的生物检材 。 于是 ， 研究人员们从其中90具木乃伊的骨骼和牙齿中提取了有效的线粒体DNA 。 但是问题来了 ， 人类的遗传方式决定了线粒体DNA是遵照“母系遗传”的——卵子大约有10万个线粒体DNA分子 ， 极大地消弱了可能进入受精卵细胞的父系线粒体DNA ， 于是在没有突变的情况下 ， 母亲卵细胞的线粒体DNA分子将直接传递给子代且不受任何男性因素的影响 。 因此克劳泽和他的团队在从90具木乃伊上提取了线粒体DNA后 ， 又继续在其余样本上不懈努力 ， 力求能够找到更完整而不被污染的基因组 。
古埃及人|木乃伊带我们探秘古埃及基因史
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如何区别木乃伊身上的古今DNA呢？克劳泽团队和此前所有科学家们一样面临着这个问题 。 经过长时间的钻研 ， 结合此前的学术研究 ， 克劳泽惊奇地发现当DNA在过去的几个世纪中缓慢分解时 ， 它们会发生非常有特色的化学变化——古代DNA以特定的方式衰变 ， DNA碱基G在DNA链的一端变成A ， 而C在另一端变成T 。 这种独特的化学模式使科学家们得以区分出古老的DNA链和新的DNA ， 再通过自动基因测序仪将去污后的DNA链重新拼凑在一起 ， 最终还原出了一个完整的基因组！
由于损耗和污染较为严重 ， 克劳泽团队最终也仅重建了3具木乃伊的全基因组数据集 ， 这3具木乃伊分别来自前托勒密王朝（公元前5世纪以前）、托勒密王朝（公元前3世纪左右）和古罗马时期（公元1世纪左右） 。 尽管数量少 ， 但这已然是人类研究史上来之不易的成功了 。
用DNA追寻古埃及人踪迹
因为古埃及帝国有着动荡的历史 ， 曾在不同的时间被多次征服 ， 尤其这次研究所选取的木乃伊样本跨越了1300年的古埃及历史 ， 在这1300年间古埃及曾经历多次战争 ， 先后被希腊和罗马帝国并入 。 所以团队中的研究人员认为 ， 强国入侵一定在古埃及人基因中留下了痕迹 。
然而基因比对的结果却出乎所有人意料 。
克劳泽的团队将这些木乃伊的线粒体和核DNA与中东、欧洲及非洲的古代和现代人群进行了对比 ， 他们发现古代埃及人与古黎凡特人（即托罗斯山脉以南、地中海东岸、阿拉伯沙漠以北和上美索不达米亚以西的一大片地区）有着十分相近的血缘 ， 还与新石器时代的安纳托利亚半岛和欧洲人在基因上有很高相似性 。 而千年前帝国强权的侵略并没有改变古埃及人的基因组成 ， 来自不同时期的三个木乃伊的核基因组数据也显示出显著的遗传连续性 。
古埃及人|木乃伊带我们探秘古埃及基因史
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虽然侵略战争没有在古埃及人的基因组成中留下痕迹 ， 但人口迁徙做到了——木乃伊的基因中几乎不含撒哈拉以南非洲人群的DNA ， 但现代埃及人线粒体DNA中却含有约15％～20％ ， 这就意味着 ， 最近1500年来该地区可能发生重大的人口迁徙 。 根据历史我们可以知道 ， 从公元350年开始 ， 来自非洲南部的人们开始在埃及扎根 ， 包括奴隶贸易在内的尼罗河贸易的增加 ， 穿越撒哈拉沙漠的奴隶贩卖 ， 以及伊斯兰教在中世纪的传播 ， 更加剧了埃及人与撒哈拉以南非洲人群的接触 ， 科学家们认为基因的融合就此发生 。
尽管全世界都承认这项研究成果对古埃及人类文明研究有巨大意义 ， 但我们也不能不看到它的局限性 。 正如一些科学家指出的 ， 埃及是一个很大的地方 ， 不同的区域可能以不同的方式经历了战争 ， 可能有着更多的基因混合 。 克劳泽团队选取的木乃伊样本来自尼罗河流域的阿布西迈利克 ， 这个区域发掘出了数以千计的木乃伊 ， 但毕竟不能代表整个埃及 ， 要知道 ， 科学家们预估埃及待发现的木乃伊数量起码有100万个！
但无论如何 ， 这种基因研究方法无疑开启了对木乃伊遗传物质研究的新大门 ， 研究人员还将在其他时期的古埃及遗址中使用这项方法 ， 进一步探索这个古老文明 。 正如克劳泽所说 ， “这是对埃及基因历史的首次匆匆一瞥 ， 只是一个开始 。 ”


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