古埃及文明作为世界历史上最悠久、最辉煌的文明之一,其社会结构、文化技术以及艺术成就历经数千年发展,达到了鼎盛。尽管考古和文献资料丰富,但由于古埃及遗骸中DNA保存状况恶劣,古埃及早期人群的基因组信息长期不可得,阻碍了人类学和遗传学领域对其区域联系和人口结构演变的深入理解。近年来,通过尖端的古DNA技术,科学家首次成功测序了一具位于努韦拉特(Nuwayrat)古墓中的成年男性全基因组,该个体生活在公元前2855年至公元前2570年之间,即埃及王朝早期和古王国时期的过渡阶段,为揭示古埃及早期人群的祖源提供了重要科学依据。努韦拉特个体之所以能够保存较为完整的古DNA,部分原因归功于其独特的陶瓷罐葬埋方式,可能有效阻隔了环境因素对遗骸的破坏。基于对其全基因组的分析,研究人员发现此古埃及个体的遗传组成主要继承自北非新石器时代先民,约占77.6%,这表明当时本地北非人群是古埃及早期居民的重要血缘来源。然而,令人瞩目的是,大约20% 的基因组显示出与西亚肥沃月湾地区,包括美索不达米亚和邻近区域新石器时代人群的密切亲缘关系,这与在安纳托利亚和黎凡特地区新石器至青铜时代的基因结构相似。
此发现表明古埃及不仅在物质文化上如家畜驯养、植物栽培、陶轮和象形文字系统等与东部近东地区存在交流,且早在第四纪王朝时期就发生了人群迁徙和基因交流。通过全基因组数据和考古学证据,科学家逐渐揭示古埃及王朝的形成是一个多重迁徙与文化融合的复杂过程。核DNA测序结果显示,努韦拉特个体属于男性染色体Y组群E1b1b1b2b,这一组群目前在北非和西亚地区尤为普遍,其线粒体DNA I/N1a1b2组群也反映了类似来源。此外,基于群体结构分析与主成分分析,努韦拉特基因组与今北非、西亚地区人群呈近似关系,未发现明显的近期近亲繁殖迹象。多重同位素分析进一步确认该个体的生长环境主要位于尼罗河谷的热干气候带,其饮食结构以依赖陆地动物蛋白和谷类植物为主,符合古埃及传统食谱,而高氮同位素值可能反映了干旱环境中有机肥耕作或水域渔获的影响。这些稳态同位素数据与基因组证据互为补充,进一步支持了其本地成长的推断。
在古埃及文化层面,第四王朝时期如著名的吉萨金字塔建造阶段伴随着人口结构稳定与技术进步,努韦拉特个体的遗传结果与该时期人口持续性假设相符,同时也揭示了早期有一定程度的外来基因流入。值得关注的是,当前的基因模型排除了努韦拉特个体具备东非如埃塞俄比亚等地区的明显基因贡献,这提示公元前第三千纪时埃及北部人口中亚非混合作用尚未广泛出现。相较之下,埃及第三中间期(公元前约七八百年)的人群显示出更显著的黎凡特地区青铜时代强烈遗传影响,反映了后期政治动荡和外族入侵带来的基因成分变迁。延续至现代埃及人群,分析模型指出其基因组成为多个来源组成,包括努韦拉特相关的古北非基因、北非中石器世及青铜时代黎凡特基因以及较晚期的东西非洲基因掺入,突显埃及人群基因结构的多样性和历史复杂性。努韦拉特个体的表型预测显示其具有棕色眼睛、棕色头发及偏深色的皮肤色素沉着,这与北非及近东地区现代居民的体征较为一致。骨骼分析揭示该男子约身高157至160厘米,寿命达44至64岁左右,晚年经历严重骨关节病变及牙齿磨损,暗示其生前从事体力劳动,但墓葬等级显示具有较高社会地位。
骨骼肌肉负荷痕迹与形象艺术中的陶工活动相符,提供了职业生活方式的间接证据。面部重建则进一步为我们描绘了一个生动的古埃及个体形象,拉近了现代人与远古文明之间的时空距离。基因组研究团队应用了包括qpAdm模型推断、f4统计量测试和基于最新人类古今全基因组数据库对比分析,构建了努韦拉特个体的祖源构成。通过回旋模型,将古埃及基因流与安纳托利亚、新月沃地黎凡特等新石器时期人群的基因组关联起来,标志着早期埃及文明不仅分别受本地北非旧石器后人群和来自东部近东的迁徙影响,也可能体现了多条文化-人口交流路线的共存。古埃及与近东间持久且多元的贸易路线及社会互动,由陶器、刻符、动植物驯化证据充分展现,而人类自身迁徙与基因混合则成为新揭示的生物学维度。科学家们指出,未来更多来自各时期埃及不同地区的古代DNA研究将有助于描绘古埃及人口结构的更精细全貌,拓展我们对古埃及文明发展和其与周边文明互动的认识。
此发现不仅丰富了非洲和中东地区史前与早期人群遗传学图谱,也为全球文明溯源提供了跨学科重要支持。总而言之,努韦拉特成年男性的全基因组测序突破了埃及古代遗骸DNA保存难题,开创了埃及古代人类基因组研究新时代。该研究证实了北非新石器时代群体对埃及古王国人群的遗传贡献,并揭示了显著的东部近东基因流入,为理解埃及早期文明的族群构成及文化生物互动关系提供了实证基础。随着更多个体基因组完善,包括带有跨越多朝代和地区的采样,有望重建古埃及人口的时间动态变迁及多源混合模式,深化对古埃及文明形成、发展及其跨区域联系的科学认知。