这是了解波利尼西亚人的新窗口

一个国际科学家团队将创新的机器学习技术与人口遗传学结合起来，提供了迄今为止最准确的太平洋岛屿最早迁徙地图，为人类最史诗般的旅程之一打开了一扇窗。

这个由Andrés Moreno-Estrada、Alexander Ioannidis和他的同事领导的研究小组，使用了430个现在的波利尼西亚人的样本数据集，绘制了这片广袤岛屿上居民迁徙路线的图片，有些岛屿被数千公里的不稳定海洋分隔开。的发现发表在今天的杂志上大自然。

分析表明,迁移开始在萨摩亚和传播首先通过拉罗汤加(库克群岛)公元9世纪,Tōtaiete mā(社会群岛)在11世纪,西方吐哈ʻPae(南国群岛)和涂ā莫土语群岛在12世纪,最后对Te HenuaʻEnana(马克萨斯群岛)在北方,ravavae在南部，Rapa Nui(复活节岛)，波利尼西亚群岛最东端，大约在公元1200年通过manareva定居。

研究小组还发现，尽管距离遥远，但马克萨斯群岛、拉瓦韦岛和拉帕努伊岛之间有着特别密切的基因联系，这些岛屿都有古老的巨石。此外，他们还精确地指出，这些最后的岛屿上的居民与土著美洲人的第一次接触相吻合，他们的DNA在整个地区都可以找到。

那么，他们是怎么做到的呢?

机器学习在哪里与遗传学相遇

美国加州斯坦福大学人口遗传学计算方法专家约阿尼迪斯表示，该研究小组通过确定人口瓶颈来追踪离散人群的移动——例如，一个以前来自更大群体的罕见基因被一个更小的群体带到一个新的岛屿上，然后在该岛屿上的人口中变得更常见。通过在现代种群中识别这些信号，研究人员可以根据它们最常见的种群来推断这些瓶颈发生在哪里。

“我喜欢用桶里的球作比喻，”约阿尼迪斯说。“那么，假设你在一个桶里有20个紫色的球和3个绿色的球，你随机取两个，把它们放在一艘船上，它们将穿越海洋，在一个岛上定居。

“这两个新球很可能是紫色的，但如果你连续重复1000次，有时你只会拿两个绿色的球，把它们放在船上。然后，新岛上的每一个球都会有绿色的特征。”

埃尼迪斯说,虽然一个罕见的特质的机会被带到一个新岛屿很小,有超过600000个职位沿着一条DNA链,因此有数以千计的机会难得的品质达到一个新岛屿在一小群,成为基因常见。

“这样你就可以追踪这个过程，”他说。“在这种情况下这是非常独特的，因为大多数基因研究是针对大陆人口的，在那里人们一直在混合，所以这些信号就被洗掉了。

“但有了这些创始人群体，你就会得到这个非常明确的信号。”

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通常情况下，古代的迁移路径是用古代的DNA来研究的，但约阿尼迪斯说，这项研究的技术——对现代人口进行抽样，以构建古代的图像——有很大的希望。

他说:“当你在观察古代DNA时，你只有很少的样本，而且由于它们被降解了，往往会丢失序列的片段。”但有了这项技术，“你就有了更高质量的数据，也有了更多的数据。”

为了对现代人口进行这种研究，研究小组必须首先处理大量的遗传“白噪音”，因为现代波利尼西亚人有大量的欧洲DNA。

“例如，有些岛屿有超过50%的欧洲血统，所以如果不考虑欧洲血统，分析样本，你会发现，最接近波利尼西亚的岛屿是一半法国血统的，”约阿尼迪斯说。“但这并不能告诉你任何有关定居点的实际历史。”

为了避免这个问题，研究小组发明了新的方法，利用机器学习从数据中去除欧洲人的DNA。这为研究古代种群开辟了潜在的迷人的新途径，这些种群通常受到古代DNA稀少的限制，特别是在遗传物质迅速降解的热带地区。

“我们能够进行非常详细的重建，甚至使用近代历史中有很多其他复杂性的现代基因组，”约阿尼迪斯说。

莫雷诺-埃斯特拉达说，该小组的开创性论文表明，现代DNA可以打开古代DNA还不能打开的窗口，了解过去。

他说:“古代DNA研究之所以广受欢迎，是因为它直接深入了过去，这是事实。”“但当样本数量很少，DNA质量很差时，它仍然非常有限，所以即使你获得了更清晰的数据，因为它来自特定的时期，你没有能力重建这些种群水平的模式。”

埃尼迪斯表示同意。“一个现代的人有两个父母，四个祖父母，而且这个数字呈指数增长。所以，当你回顾历史时，他们有成百上千的祖先，他们都为他们的现代基因组贡献了DNA。

“所以，从某种意义上说，你有一个更广泛的过去样本，一个现代个体，他把所有这些历史都写在了自己的代码中。”

moreo - estrada预测，一些人会质疑数据的准确性，因为波利尼西亚人口在历史上具有流动性和互动性，这可能会模糊基因库。

但是，他说，“这是基因数据告诉我们最强的信号来自哪里的问题。”这主要来自人们定居的最初感觉。”

他解释说，最初的移民人口将决定岛上人口的主导基因，所以后来的混合事件对岛上的基因影响有限，即使它们对文化和考古学有强大的影响。

讲述了一个古老的波利尼西亚人的故事

据夏威夷大学太平洋考古学专家帕特里克·基尔奇(Patrick Kirch)说，他在同一版的《纽约时报》上发表了一篇关于这项研究的评论自然,研究小组构建的基因图谱在很大程度上与近几十年来艰苦发掘的考古证据一致。

“200年来，人们一直在研究波利尼西亚人如何以及何时迁徙的问题，”Kirch说。“但这增加了一整套额外的独立证据，加强了我们对过去发生的事情的理解。

“我看到的是两个不同领域的解释的融合，证据线完全独立。”

他说，有一些小的差异，比如在北部的马克萨斯。虽然这项新研究的基因数据表明，这些岛屿的建立者大约在14世纪，但基尔希说，有考古证据表明，这些岛屿至少早在300年前就有人居住了。他说，这可能表明，在新的研究中，每个岛屿的人口年龄应该被视为“可能最年轻的，而不是最古老的”。

Kirch说，这项新研究特别令人兴奋，因为它首次提供了两个强有力的机会。

他说:“一是他们可以看到序列中的方向性，而不仅仅是种群之间的相似性或关系。”“你实际上有从一个岛到另一个岛的方向箭头。

“第二件我认为非常令人兴奋的事情是，他们提供了相当精确的事件序列的年龄估计。”

那么，这种非凡的扩张是如何发生的呢?是什么驱使人们冒险进入这个巨大的未知世界呢?

“不幸的是，几乎没有直接的考古证据，因为木材和纤维制成的独木舟通常不能保存下来，”Kirch说。“但如果我们看看欧洲人第一次进入波利尼西亚时的航行是什么样子，我们就有了一些想法，我们知道他们有大的双船体独木舟，在非工具的寻路方式上也很复杂。

“我们知道波利尼西亚人在公元前800年到900年之间到达汤加和萨摩亚地区，所以他们在那里呆了很长时间，然后有很长时间的停顿。这种停顿持续了1000多年，直到公元900年左右开始向东波利尼西亚推进。

“我的观点是，在公元前800年到公元900年之间，当最后的推动发生时，他们发展了这些复杂的航海技术，发展了双船体独木舟，因为他们在汤加、萨摩亚和斐济之间来回航行了数百年。

“在某个时候，有人冒险走得更远，可能到了库克群岛南部，然后他们意识到，‘哦，我的天，还有更多的岛屿’。”

“在差不多三个世纪的时间里，东太平洋的每一处陆地，一直到新西兰的奥特罗岛，一直到夏威夷，所有的人都定居下来了。这很了不起。”