研究人员使用古代DNA绘制罗马帝国时期的迁徙图

在罗马帝国的一千年统治期间，不同的人口开始以新的方式联系在一起——通过贸易路线、经济和政治合作以及联合军事努力。现在，由斯坦福大学医学院研究人员领导的一个国际团队利用古代骨骼的遗传物质，详细描绘了帝国鼎盛时期的旅行和迁徙模式。

他们的研究于1月30日在线发表在 eLife上，分析了数千名古代人类的DNA，其中包括204名以前没有被测序过的人。它显示了罗马帝国的许多地区是多么多样化：研究中至少有8%的人最初不是来自他们被埋葬的欧洲，非洲或亚洲地区。

“到目前为止，我们不得不依靠历史和考古记录来试图拼凑出这段时间人口是如何相互作用和变化的，”人文与科学学院遗传学和生物学教授乔纳森·普里查德博士说，他是该论文的资深作者之一。“现在，我们可以从遗传学的角度添加新的细节。

扩大地理范围

此前，普里查德的团队使用古代DNA来研究从石器时代到中世纪的12,000年历史中罗马及其周边地区人们的遗传多样性。他们展示了该地区在公元前 753 年罗马正式建立时如何迅速变得更加多样化。

该团队想知道这种多样性在多大程度上是帝国首都罗马所独有的，以及更偏远的地区可能有多多样化。在这项研究中，他们关注了一个较窄的时间窗口——从3000年前铁器时代结束到今天——但着眼于覆盖整个罗马帝国的地理区域。他们使用了从帝国以及中欧、东欧和中亚、英国和北欧以及北非收集的数千具骨骼的现有DNA数据。他们还对来自18个国家的53个考古遗址的204个新基因组进行了测序。大多数来自在公元前一世纪至公元前七世纪被称为罗马帝国和古代晚期的时期死亡的人。

“当我们开始这项研究时，这段时间的历史基因组并不多，所以新样本填补了这一空白，”Clemens Weiss博士说，他是Pritchard实验室的前博士后研究员，他共同领导了这项工作。他现在是斯坦福癌症研究所的研究工程师。

视察队注意到的第一件事是，在所涉时期，多样性较低的地区往往是那些在地理上孤立的地区，例如被群山环绕的亚美尼亚高地。然而，总的来说，罗马帝国的大部分地区都有来自各种基因起源的骨骼。特别多样化的地区包括撒丁岛、巴尔干半岛以及中欧和西欧的部分地区。

“在大多数情况下，这些观察结果补充了历史学家和考古学家的假设，”普里查德实验室的研究生、该论文的共同第一作者玛格丽特·安东尼奥说。“例如，在整个罗马帝国都发现了北非陶器。现在，我们还发现了居住在当今意大利和奥地利的北非人的遗传证据。

映射连接

为了更好地了解哪些地区相互联系，研究小组对每个地点出土的人进行了大规模分析，这些人的遗传祖先与他们被发现的地方不匹配 – 这表明他们或他们最近的祖先已经旅行或迁移。

他们发现，在他们被发现的地方以外的人中，有共同的祖先模式。例如，在英国和爱尔兰发现的人最有可能来自北欧或中欧，而来自西南欧或北非的可能性要小得多。该分析帮助他们解释了贸易路线和军事行动如何助长了多样性。

“帝国的扩张是一项艰巨的任务，需要成千上万的军队进行贸易、劳工、奴役和被迫流离失所，”韦斯说。“随着帝国的扩张，它吸引了越来越多的人，并增加了整个大陆的流动性。”

研究人员得出结论，流动性的增加意味着，人们第一次在他们的一生中穿越一个大陆。虽然大多数对古代DNA的分析揭示了种群在许多代中的扩散，但新的结果表明，许多人在他们的一生中移动了很远的距离。

稳定的人口

新数据使研究人员陷入了一个令人费解的难题：如果人们继续以研究期间的速度四处走动，那么地区差异将逐渐开始消失。例如，东欧人的基因组将与西欧和北非的基因组无法区分，反之亦然。然而，即使在今天，这些种群中的大多数在基因上仍然不同。

这在一定程度上可能是因为个体并不总是在他们死亡的地方繁殖，有些人可能在一生中旅行过，但在生孩子之前就回家了。

“我们只能肯定地说这些人死在哪里，”韦斯说。“如果有人在军事部署期间死亡，这并不意味着他们已经永久地重新安置到发现尸体的地区。

然而，该团队还有另一个假设：当罗马帝国崩溃时，人们的流动性急剧下降。他们没有足够的那个时期的数据来确定，但他们希望在未来进行专注于中世纪、启蒙运动和工业革命的研究，看看流动性模式如何比较。

目前，该团队很高兴能一睹罗马帝国时期人们的流动性。

“这表明运动并不新鲜;罗马帝国的人们真的以与我们现在相同的方式旅行，“安东尼奥说。“他们为了贸易和工作而搬家。有些人在他们搬家的地方定居，而另一些人则没有。

奥地利维也纳大学的研究人员为这项研究做出了贡献。

这项研究的资金由美国国家科学基金会、美国国立卫生研究院（HG011432资助）、奥地利科学基金和霍华德休斯医学研究所提供。