木乃伊的DNA (上):用遗传学破解神秘古埃及 曾经辉煌的古埃及文明

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埃及曾经有过辉煌的古文明,即使几千年后,万里之外的台湾,法老、金字塔、木乃伊这些名词仍人尽皆知。古埃及的爱好者,几百年来创造出埃及学(Egyptology)这门学问,如今我们对古埃及已有诸多认识。

古埃及文明非常古老,与尼罗河密不可分。大约 5000 多年前,人口向尼罗河沿岸集中,形成一系列城市与政治中心,后来由于某些仍不太清楚的因素,较上游的尼罗河谷地(上埃及)与较下游的尼罗河三角洲(下埃及),两者统一成为一体,一般将其视为古埃及历史的起点。

大一统的古王国时期最后,上、下埃及分裂,进入多方势力共存的第一中间期;接着再度统一,迈入中王国;然后又是分裂的第二中间期,西克索人于此时入侵。之后,埃及再度统一为新王国,知名的法老图坦卡门、拉美西斯二世(就是雪莱名诗描述的“奥西曼德斯”)就生活在此一阶段。等到新王国结束,进入第三中间期时,埃及文化的影响力逐渐衰退,还屡屡被来自东方(例如中东的亚述、波斯)、南方(努比亚)的势力征服,晚期王朝最终亡于波斯。

而波斯的统治并没有持续太久,来自希腊,所向无敌的亚历山大大帝,成为埃及的新任统治者;他去世后,埃及进入希腊化的托勒密王朝,值此之际仍被视为埃及王朝,其最后的领导人克丽欧佩特拉七世,以“埃及艳后”名号流传后世;在她之后埃及正式并入罗马的领土,一般称作罗马时期;在此阶段,所谓的“古埃及文化”式微。

罗马帝国结束后,埃及由东罗马帝国继承;伊斯兰兴起后,埃及陆续遭到阿拉伯人、土耳其人的统治,又历经西洋殖民与独立建国。时至今日,埃及已经是个彻底伊斯兰化的国家,那个有着木乃伊、法老、象形文字的古埃及文化,早已消逝多时。

曾经有位研究木乃伊的免疫学家

古埃及人,在遗传上是什么人?埃及历经过多次剧烈的文化转变,埃及族群在遗传组成上,或许也有过不小的变化,但只靠过去的研究方式,实在是不容易回答。相较文字、文化、生活等面向,古埃及人的遗传血统这部分,所知仍相当有限。

古代 DNA,看似很适合用于解答此一难题,事实上,史上第一个古代人类 DNA 研究,对象正是埃及木乃伊!

还会有谁?当然只有异想天开的史凡德.帕波(Svante Pääbo), 会在 30 多年前试图抽取木乃伊的 DNA,而且竟然还让他成功了。1985 年,那可是尚未发明 PCR,要靠养细菌增幅 DNA 的年代 [1][2]。

本行免疫学的帕波,无意间开创了一个全新的领域,之后也正式转行;几年后却意识到当初结果有问题,他其实只得到现代人的 DNA,不是木乃伊的。帕波高度怀疑,埃及高热、干燥的环境,几千年前的遗传物质能否保存到今天?他没有继续试下去,反而转投其他样本;后来的事我们都知道了,他成功在 2010 年发表了尼安德塔人的基因组,扬名立万,某种程度上,也重新定义了“人类”。

By Ippolito Rosellini ,CC BY 4.0, Wiki

By Ippolito Rosellini ,CC BY 4.0, Wiki

延伸阅读:油脂人生(上):不可或缺的去饱和酶

知名法老的 DNA

仍有别人尝试。在帕波发表尼安德塔人基因组的同年,由埃及学者哈瓦斯(Zahi Hawass)领导,国家地理杂志赞助的团队,也宣称从多具王室木乃伊中顺利取得 DNA,重建了“图坦卡门家族”的五代关系树。[3][4]

古埃及历史三千余年的众多法老中,图坦卡门知名度数一数二。这位距今 3300 年左右,英年早逝的法老,墓葬发现的早,考古研究累计很多,然而古埃及王表中竟然没有他的大名,代表他刻意受到正史忽视。种种反差营造的神秘感,使图坦卡门家族成为优先研究的对象。

哈瓦斯由国家地理杂志,获得大笔金钱与资源的赞助。碍于法规限制,埃及禁止图坦卡门般如此珍贵的样本出国,研究团队必需从无到有,在埃及建立全新的实验室。国家地理杂志是造势宣传的高手,这篇论文发表后,不意外的大出风头,却也引来学界批判。

许多专精古代 DNA 的专家质疑,此研究得到的“木乃伊 DNA”其实不是真正的古埃及 DNA,而是现代人的污染。随着之后埃及的政治动荡,经费断炊,这些疑惑,似乎一时没有解答的可能。

同一团队在 2012 年又发表论文,报告以类似手法,分析距今 3100 年左右的拉美西斯三世的结果 [5]。这两个研究皆由虽有外国专家指导,却欠缺经验的埃及团队,以较易受到污染的PCR执行实验,得到的 DNA 是木乃伊的,或是其他活人的,实在难以确定。

婴儿学步的古埃及遗传史研究

定序古代 DNA 时,次世代定序(next generation sequencing,简称 NGS)是比 PCR 更好的策略,用此法研究木乃伊 DNA 的第一个论文在 2013 年问世 [6][7]。但是对 NGS 稍有了解的人都知道,得到大批资料后该怎么分析,做出有意义的解读,不是简单的事。

此一定序多个 1900 到 2800 年前木乃伊的研究,看起来是有 NGS 的形,却不得其义。它也许证实了距今几千年的木乃伊中,的确仍有 DNA 保存至今,但除此之外,实在没能提供太多有意义的资讯。

尽管一方面,史上第一个人类古代 DNA 研究,对象就是古埃及木乃伊;另一方面,古代 DNA 成为至今最新潮,富于开创性的当代显学,但古埃及遗传学的进展,却长期停滞于草创期。之前发表的木乃伊 DNA 论文,全都话题性大于可靠性,对了解古埃及族群史,也几乎没有帮助。

所幸,今年新发表的论文,终于获得一批可靠的实验结果,替古埃及遗传史带来第一道曙光。

文 / 寒波

延伸阅读:木乃伊的 DNA (下):古今埃及人的不变与变


参考文献:

1. Pääbo, S. (1985). Molecular cloning of ancient Egyptian mummy DNA.
2. 古埃及与古代DNA(上)──一场美丽的错误
3. Hawass, Z., Gad, Y. Z., Ismail, S., Khairat, R., Fathalla, D., Hasan, N., … & Wasef, S. (2010). Ancestry and pathology in King Tutankhamun’s family. Jama, 303(7), 638-647.
4. 古埃及与古代DNA(中)──图坦卡门身世之谜真的解开了吗?
5. Hawass, Z., Ismail, S., Selim, A., Saleem, S. N., Fathalla, D., Wasef, S., … & Gostner, P. (2012). Revisiting the harem conspiracy and death of Ramesses III: anthropological, forensic, radiological, and genetic study. BMJ, 345, e8268.
6. 古埃及与古代DNA(下)──法老与子民
7. Khairat, R., Ball, M., Chang, C. C. H., Bianucci, R., Nerlich, A. G., Trautmann, M., … & Pusch, C. M. (2013). First insights into the metagenome of Egyptian mummies using next-generation sequencing. Journal of applied genetics, 54(3), 309-325.

(作者部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名的粉丝团《同名的粉丝团》,欢迎参观、拍打、与喂食)

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