長期以來,史前人類的家族結(jié)構(gòu)和社會組織研究主要依靠墓葬分布、化石特征、器物類型及語言譜系等間接證據(jù)進行推測。隨著古DNA技術(shù)的突破性發(fā)展,研究者如今能夠依據(jù)古代墓葬中遺骸的生物學信息,直接構(gòu)建家族族譜,進而據(jù)此揭示古代社群的婚姻制度、文化風貌和社會組織結(jié)構(gòu)特征等,為人類文明演進研究開辟了全新研究范式。

復旦大學王軻團隊近期在《科學通報》發(fā)表觀點文章,通過多維度研究路徑揭示了古DNA技術(shù)的革新力量。該研究從方法學前沿、多學科交叉融合、古代人類行為解析、社會組織結(jié)構(gòu)重建等關(guān)鍵層面,系統(tǒng)闡釋古DNA技術(shù)如何破解史前人類家族關(guān)系與社會行為組織難題,實現(xiàn)了"遺傳-行為-文化"的多層次整合研究,標志著跨尺度綜合研究范式的實質(zhì)性突破。

1985年,帕博成功從埃及木乃伊中克隆出DNA片段,建立古代人類遺傳研究范式,并憑借破譯已滅絕人類遺傳信息榮獲2022年諾貝爾獎。隨著DNA提取技術(shù)和高通量測序平臺的迭代升級,該領(lǐng)域逐漸從個體分析擴展到群體研究,在解析人類起源、遷徙路線和遺傳演化方面取得突破性進展。近十年來,適用于古代基因組數(shù)據(jù)的研究方法相繼問世,使得從遺傳數(shù)據(jù)出發(fā)重建古代家族譜系、還原古代社會風貌成為可能。

這一領(lǐng)域的重要突破接連獲得學界認可:2024年Science將"古DNA揭示遠古家族關(guān)系"列為年度十大科學突破;2025年復旦大學王軻團隊在Nature發(fā)表研究,通過重建中世紀奧匈平原逾450人的家族譜系,首次以家庭為單位揭示多瑙河畔東亞父系社會統(tǒng)治下的多民族聚居圖景,獲同期自然雜志??u述“開啟古人遺傳研究新浪潮”。上述研究突破了常規(guī)的遺傳演化關(guān)系分析,展現(xiàn)了將古DNA技術(shù)應用于家族重建、實現(xiàn)古代社會結(jié)構(gòu)解析的研究路徑,為研究文明演進提供了新的方法框架。

該研究中王軻團隊首先梳理了基于古DNA數(shù)據(jù)的前沿親緣推斷方法,包括基于基因型似然模型的lcMLkin和ngsRelate、采用隱馬爾可夫模型框架的KIn和實現(xiàn)了六級親緣關(guān)系的精準判定的ancIBD方法。新型算法顯著豐富了能從古DNA數(shù)據(jù)中提取的有效信息,提高了構(gòu)建跨代際復雜家族譜系網(wǎng)絡成功率(圖1)。

圖1. 不同等級親緣關(guān)系及其對應的親屬關(guān)系模式圖。親緣關(guān)系級數(shù)指代親屬親疏程度,如一級親緣為父母-子女、同胞兄弟-姐妹直系親屬,二級涵蓋祖孫、叔侄與半同胞兄弟-姐妹

研究進一步揭示,親緣網(wǎng)絡不僅是遺傳血緣的載體,更是社會行為的生物學印記。通過構(gòu)建高精度家族族譜與性別特征分析,研究者成功解析出古代社會的多樣婚配制度特征:隨父系或母系聚居(圖2)、女性外婚制、族內(nèi)通婚制、收繼婚、單偶制與多偶制等。

圖2. 父系與母系家族示意圖。正方形代表男性,圓形代表女性

將DNA定量分析結(jié)果與考古、人類學信息的創(chuàng)新性整合是還原古代人類社會風貌的關(guān)鍵。一方面,DNA定量結(jié)果與墓葬空間分布、骨骼年齡鑒定及隨葬品特征等結(jié)合,揭示了古代人類社會行為,如埋葬行為中的選擇偏好。例如,瑪雅祭祀井中DNA性別檢測發(fā)現(xiàn)數(shù)十具祭祀男童,包括兩對同卵雙胞胎,這與瑪雅神話中雙子神崇拜契合,證明當時存在精心篩選祭品的祭祀行為。另一方面,多學科證據(jù)整合是重建代際傳承連續(xù)家族的核心方法。生物學證據(jù)表明,公元7世紀匈牙利平原墓葬展現(xiàn)了典型的生物學父系社會:統(tǒng)治階層的男性群體世代具有繼承自同一超級祖父的Y染色體;而女性成員多通過遠距離婚姻加入家族,為家族注入多地域遺傳特征。綜合生物學證據(jù)與陪葬品分布表明,公元7世紀奧匈平原邊緣區(qū)域墓葬顯示東亞血緣群體維持更嚴格的父系繼承制度,并在墓葬中陪葬有更多高規(guī)格隨葬品,證實父系氏族在社會中的精英社會地位,即父權(quán)社會(圖3)。

圖3. 公元7世紀匈牙利平原的東亞父權(quán)社會示意圖

母系繼嗣以及聚居雖屬少數(shù)派,但同樣在遺傳與考古學證據(jù)中留下清晰痕跡。北美原住民查科文化精英墓葬(圖4)中,母女、祖孫等連續(xù)數(shù)代女性親屬共享墓室,伴隨大量珠寶與權(quán)力木杖的陪葬,實證母系家族對宗教政治資源的掌控。歐洲凱爾特文化遺址中,僅通過母系繼嗣代際傳承的線粒體DNA譜系也揭示出以母系血緣為中心的居住結(jié)構(gòu)特征。

圖4. 北美原住民查科遺址中的母系繼嗣家族

綜上,通過整合古DNA數(shù)據(jù)、墓葬形制特征與隨葬品分布規(guī)律,結(jié)合社會考古學理論框架,研究者得以構(gòu)建社會結(jié)構(gòu)與文化演化的動態(tài)關(guān)聯(lián)模型。這種跨學科方法不僅為系統(tǒng)推演古代社會發(fā)展軌跡提供可能,更為理解人類文明進程建立了新的理論坐標系。古DNA技術(shù)不僅解答著"人類起源"的宏觀命題,更精細勾勒出"人類文明化進程"的具體圖景。通過對基因密碼的破譯,我們正在逐步拼合出古代文明的社會架構(gòu)模塊。

來源: 《中國科學》雜志社