科学家们将现代马的起源追溯到4200年前

Librado, P., Tressières, G., Chauvey, L. et al. Widespread horse-based mobility arose around 2,200 BCE in Eurasia. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07597-5

这项研究由图卢兹人类生物学和基因组学中心主任Ludovic Orlando协调，来自全球113个机构的133名研究人员参与了此项工作。

研究团队收集了横跨欧亚大陆的广泛的马类考古遗骸。他们结合放射性碳年代测定和古代DNA测序，构建了一个全面的基因组时间序列，为马术兴起时的遗传变革提供了细致入微的分辨率。

“我大约十年前开始研究马。那时我们只有少量的古代基因组数据。通过这项新工作，我们现在拥有了几百个古代基因组，”该研究的第一作者Pablo Librado说道，他现任巴塞罗那进化生物学研究所（IBE）的终身科学家，该研究所是西班牙国家研究委员会和庞培法布拉大学（Universitat Pompeu Fabra）的联合中心。

“特别重要的是，我们能够获得中欧、喀尔巴阡山脉和特兰西瓦尼亚盆地的详细数据，因为这一地区是关于骑马驱动大约5,000年前甚至更早的草原大规模迁徙的持续争论的核心。”

研究团队仔细分析了数据中马驯养的三个指标。首先，他们追踪了现代家马的祖先何时开始从其原始驯化地传播出去。接着，他们重建了公元前三千年的马群历史动态，以精确确定最早的繁殖和大规模驯养马的迹象。

最后，他们发现了马生殖寿命显著变化的证据，这表明早期的饲养者有意操控动物的繁殖。

这三条证据在大约4200年前的显著一致性强烈暗示，家马在这一时期才被大规模驯养，以满足整个大陆日益增长的需求，而不是在更早的时期。

因此，大约4,200年前的日期标志着我们所认识到的以马为基础的移动的真正开始。在 20 世纪机械发动机出现之前，马一直是最快的陆地交通方式。

然而，古代DNA研究表明，在公元前三千年的前半段，随着来自草原的大规模人群扩张，欧洲人的基因格局发生了早期变化，这些人常被认为是原始印欧语的使用者。

由于马的遗传图谱变化出现得更晚，研究团队可以排除骑马作为这些人类迁徙成功的驱动力，尽管与马相关的术语在大多数印欧语言中形成了共同基础。

“多年来困扰我的一个问题是驯化的规模：在相对较小的驯化区域，如何能够突然繁育出如此大量的马，以在公元前第二千年之交满足日益全球化的需求？现在我们有了答案，”Orlando说。

“育种者对动物繁殖的控制非常精确，几乎将两代之间的时间间隔减半。简而言之，他们能够加速繁殖过程，实际上使繁育率翻倍。”

这项研究中用于估算世代时间的方法是全新的，充分利用了古代基因组时间序列的潜力。随着基因组的演变，它们每一代都会积累突变并重组。它们携带的突变数量和经历的DNA交叉次数直接测量了通向它们的多代过程。结合放射性碳测定，世代数可以转换为日历年。

研究团队发现，在过去的两个世纪中，更多的世代积累起来，与通过强化选择育种出现的许多现代血统一致。惊人的是，大约在4200年前，也正是家养马大规模驯化和地理扩散开始时。

“我们用于测量世代时间变化的方法具有巨大的潜力。它为考古动物学工具包增添了一种新方法，可以监测各种家养动物（不仅限于马）的控制育种发展。但这也有助于阐明我们狩猎祖先的世代间隔，以及这些间隔如何随生活方式的变化或重大气候变化而演变，”开发了基础统计框架的Pablo Librado补充道。

目前，研究团队还报告了在一个与现代家养马不同的独特谱系中发现的异常短的世代间隔。这个谱系在中亚的博泰（Botai）遗址被挖掘出来，那里有关于马奶、马具和马圈的证据，这些证据曾被报告和讨论。

发现的缩短世代时间增加了支持定居人群在该地区驯养马以确保稳定获得资源（如肉和奶，这些资源对他们的生存至关重要）的模型的可信度。

然而，博泰人并未与他们的马进行广泛的长途迁徙，因为他们的马的遗传组成保持本地化，未扩张到整个欧亚大陆。

“我们的证据支持马的两次驯化。第一次驯化大约发生在5500年前，目的是应对马数量的减少，并为居住在中亚草原的人群提供食物。我们所熟知的家马出现在大约4200年前的第二次驯化中。这次驯化真正改变了人类历史，因为它首次提供了快速的移动能力，”Orlando总结道。

Received

17 July 2023

Accepted

23 May 2024

Published

06 June 2024