
在考古研究中,DNA扮演着至关重要的角色,它能为我们提供关于古代人类群体的信息。然而,这种信息的可靠性很大程度上取决于“古代”DNA是否受到了现代污染的影响,通常污染程度可能高达70%。
早在1966年,一部名为《科学美国人》的杂志就已刊登文章,详细介绍了古代DNA在考古学中的应用。然而,最初的研究主要集中在相对年轻的样本上,并且样品易受环境污染。大约5个古代DNA样本中,可能只有一个能提供有效的数据,其余样本则可能受到现代微生物的污染。到了1958年,随着技术的进步,情况得到了显著改善,科学家们得以研究更加古老的有机物质。
现代分析古代DNA的关键技术之一是“克隆测序”。克隆测序能够对单个DNA分子进行扩增和测序,从而有效识别混合样本中的“目标”DNA,并区分古代和现代的DNA。这种技术能够检测非常微量的目标DNA,为科学家提供了研究古代遗传信息的强大工具。然而,在实际操作中,要准确区分古代和现代的污染源仍然具有挑战性,因为古代样本通常已经降解。
DNA如何能够为古代人群的研究提供有价值的线索呢?Högberg及其团队的研究表明,DNA分析可以帮助我们了解古代人群的生活方式。通过DNA分析,科学家们能够识别出与特定生活方式相关的微生物,从而推断古代人群的饮食习惯和其他生活习惯。
那么,“克隆测序”是如何帮助我们理解古代人群的呢?它通过分析保存在土壤中的有机物质来揭示古代人类活动的信息。在潮湿环境中,特别是当土壤的pH值低于理想水平时,古代DNA(包括克隆测序)往往难以保存,并且容易受到细菌和真菌的侵蚀。然而,当pH值接近6.5时(接近中性的pH值),“克隆测序”的效果最佳,能够促进DNA的稳定,从而更好地分析古代遗传信息。
考古学家们利用这种技术能够深入了解古代人群的生活方式,从而提升我们对人类历史的理解。通过分析DNA,科学家们可以了解古代人类群体的饮食结构,污染情况,以及他们所面临的各种环境挑战。初步研究显示,大约70%的样本受到了污染的影响。
进一步提升古代DNA分析可靠性的关键在于,需要在实验过程中采取严格的质量控制措施。科学家们还应该不断改进现有的技术,例如,采用更先进的DNA提取和测序方法。荷兰格罗宁根大学的伊万·杜基奇及其团队正在努力改进相关技术,他们希望将分析的DNA样本的时间跨度延长至1000万年,甚至更久。
参考文献:https://www.nature.com/articles/s41565-024-01676-4