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說起古埃及，我們腦海中不禁會浮現許多古老神秘的圖景。有人會想起一望無際的沙漠，有人會想起古老的城邦和金字塔。而幾乎每個人都會想到其中最具代表性的，那深埋于地下的木乃伊。 古埃及人篤信人死后，其靈魂不會消亡，仍會依附在尸體或雕像上，所以使用香油（或藥料）涂尸防腐的方法，殮藏尸體，制成木乃伊。現代考古發掘的很多埃及木乃伊至今保有指甲和頭發，五官也比較清晰。保存得如此完好的木乃伊讓我們得以一窺數千年前的古埃及文化，同時也讓人不禁想從這些古老來客身上探尋更多秘密。比如我們都知道古埃及是世界四大文明古國之一，但古埃及人又起源自哪里呢？他們的基因和哪個區域的人類更相似？ 從木乃伊身上提取DNA 從DNA序列里我們可以得到古埃及木乃伊的基因信息，從而揭開“古埃及人從哪里來”的謎底，但這提取DNA的步驟卻實屬不易。 首先，在形成木乃伊之前，用來清洗和浸泡尸體的蘇打水和苛性堿防腐材料就會破壞木乃伊的遺傳物質，而在木乃伊保存過程中，炎熱的沙漠空氣以及令人窒息的大氣濕度會加劇這種破壞程度，剩下少量的DNA又常被考古科學家及考古工具所污染。因此，古人類學家在對木乃伊進行基因檢測時，很可能誤讀到細菌和現代人的基因信息，這也是對木乃伊進行基因研究在古埃及學界一直備受爭議的原因。 意大利博爾扎諾木乃伊研究所的古人類學家2010年在16具埃及皇家木乃伊的DNA序列研究中，曾經采用聚合酶鏈式反應發現和提取了目標DNA片段，卻仍然無法有效區分出古DNA和現代污染所致的DNA，以至于最終無法得出準確結論。 然而，德國馬克斯·普朗克人類歷史學研究所研究員約翰內斯·克勞澤和他的團隊沒有放棄。他們對在埃及尼羅河流域的阿布西邁利克發現的151具木乃伊展開了研究，這些木乃伊的生活時間大概在公元前950年到公元350年之間。首先，克勞澤團隊優先聚焦于提取樣本的線粒體DNA。因為線粒體DNA比核DNA拷貝數更高，在每個細胞中有成百上千個DNA拷貝，比起單個細胞核中的一個完整基因組，線粒體的DNA更容易被發現，尤其對這種經嚴重降解后DNA殘留量非常少的檢材，線粒體DNA的優勢更加明顯。 當遺骸非常陳舊或嚴重降解時，骨骼、牙齒和毛發是唯一可提取DNA的生物檢材。于是，研究人員們從其中90具木乃伊的骨骼和牙齒中提取了有效的線粒體DNA。但是問題來了，人類的遺傳方式決定了線粒體DNA是遵照“母系遺傳”的——卵子大約有10萬個線粒體DNA分子，極大地消弱了可能進入受精卵細胞的父系線粒體DNA，于是在沒有突變的情況下，母親卵細胞的線粒體DNA分子將直接傳遞給子代且不受任何男性因素的影響。因此克勞澤和他的團隊在從90具木乃伊上提取了線粒體DNA后，又繼續在其余樣本上不懈努力，力求能夠找到更完整而不被污染的基因組。 如何區別木乃伊身上的古今DNA呢？克勞澤團隊和此前所有科學家們一樣面臨著這個問題。經過長時間的鉆研，結合此前的學術研究，克勞澤驚奇地發現當DNA在過去的幾個世紀中緩慢分解時，它們會發生非常有特色的化學變化——古代DNA以特定的方式衰變，DNA堿基G在DNA鏈的一端變成A，而C在另一端變成T。這種獨特的化學模式使科學家們得以區分出古老的DNA鏈和新的DNA，再通過自動基因測序儀將去污后的DNA鏈重新拼湊在一起，最終還原出了一個完整的基因組！ 由于損耗和污染較為嚴重，克勞澤團隊最終也僅重建了3具木乃伊的全基因組數據集，這3具木乃伊分別來自前托勒密王朝（公元前5世紀以前）、托勒密王朝（公元前3世紀左右）和古羅馬時期（公元1世紀左右）。盡管數量少，但這已然是人類研究史上來之不易的成功了。 用DNA追尋古埃及人蹤跡 因為古埃及帝國有著動蕩的歷史，曾在不同的時間被多次征服，尤其這次研究所選取的木乃伊樣本跨越了1300年的古埃及歷史，在這1300年間古埃及曾經歷多次戰爭，先后被希臘和羅馬帝國并入。所以團隊中的研究人員認為，強國入侵一定在古埃及人基因中留下了痕跡。 然而基因比對的結果卻出乎所有人意料。 克勞澤的團隊將這些木乃伊的線粒體和核DNA與中東、歐洲及非洲的古代和現代人群進行了對比，他們發現古代埃及人與古黎凡特人（即托羅斯山脈以南、地中海東岸、阿拉伯沙漠以北和上美索不達米亞以西的一大片地區）有著十分相近的血緣，還與新石器時代的安納托利亞半島和歐洲人在基因上有很高相似性。而千年前帝國強權的侵略并沒有改變古埃及人的基因組成，來自不同時期的三個木乃伊的核基因組數據也顯示出顯著的遺傳連續性。 雖然侵略戰爭沒有在古埃及人的基因組成中留下痕跡，但人口遷徙做到了——木乃伊的基因中幾乎不含撒哈拉以南非洲人群的DNA，但現代埃及人線粒體DNA中卻含有約15％～20％，這就意味著，最近1500年來該地區可能發生重大的人口遷徙。根據歷史我們可以知道，從公元350年開始，來自非洲南部的人們開始在埃及扎根，包括奴隸貿易在內的尼羅河貿易的增加，穿越撒哈拉沙漠的奴隸販賣，以及伊斯蘭教在中世紀的傳播，更加劇了埃及人與撒哈拉以南非洲人群的接觸，科學家們認為基因的融合就此發生。 盡管全世界都承認這項研究成果對古埃及人類文明研究有巨大意義，但我們也不能不看到它的局限性。正如一些科學家指出的，埃及是一個很大的地方，不同的區域可能以不同的方式經歷了戰爭，可能有著更多的基因混合。克勞澤團隊選取的木乃伊樣本來自尼羅河流域的阿布西邁利克，這個區域發掘出了數以千計的木乃伊，但畢竟不能代表整個埃及，要知道，科學家們預估埃及待發現的木乃伊數量起碼有100萬個！ 但無論如何，這種基因研究方法無疑開啟了對木乃伊遺傳物質研究的新大門，研究人員還將在其他時期的古埃及遺址中使用這項方法，進一步探索這個古老文明。正如克勞澤所說，“這是對埃及基因歷史的首次匆匆一瞥，只是一個開始。” |
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