尼安德特人与智人杂交时间比科学家原以为的要近
原文作者:Freda Kreier
两个研究团队使用不同方法发现,人类和尼安德特人一起生育后代的时间大约开始于50000年前。
包括Zlatý kůň(“金马”)女性和Ranis人在内的一个群体在约45000年前穿过了欧洲(插图)。来源:Tom Björklund
古老的人类基因组测序正在帮助人们阐明上古的繁衍故事。
根据对过去45000年里生活在欧亚大陆上的人们的DNA的两项分析,在非洲祖源之外所有人身上发现的尼安德特人DNA,进入人们族谱的时间比原以为要近很多。一项分析发现,现代人和这一姊妹物种在约7000年的时间里交换了基因,开始于大约50500年前[1];另一项研究[2]发现,这一混合大约发生在45000-49000年前。
数据还表明,一些来自尼安德特人的遗传变异,对于面对非洲之外新气候和疾病的人们有所助益。
两篇论文加强了非洲祖源之外的所有人类从尼安德特人那里单次获得基因的观点,这一点非常“令人惊奇”,美国宾夕法尼亚大学的遗传学家Alexander Platt说,他没有参与这些研究。他说,验证了人类演化的这一模型“令人大开眼界”。
详细时间
尼安德特人和现代人曾在数千年里共存于世。这两个物种是否有过来往,曾被激烈讨论了几十年——直到研究表明,除了祖先完全来自撒哈拉以南非洲的人以外,现存所有人类的基因组中都含有一小部分尼安德特人基因组。
自那之后,人和尼安德特人相遇的细节就一直是人类演化生物学中的“主要问题之一”,论文[1]共同作者,德国马克斯·普朗克人类学研究所的人口遗传学家Benjamin Peter说。
尼安德特人生活在现今欧洲和西亚地区,而现代人在非洲演化,他们可能在共存的那段时间里相遇融合。过去的研究估计,他们之间的任何基因流动直到后来才留下痕迹——大约发生在65000年前。
捷克共和国金马遗址的Koněprusy洞穴,1950年的一次爆破使人们在此发现了45000年前一名女性的遗体。来源:Martin Frouz
《自然》论文的作者重新估计了这种交流的时间,他们检查了德国Ranis附近一个男性智人(Homo sapiens)和捷克金马遗址(Zlatý kůň)一处洞穴的女性智人的DNA。研究者的分析表明,两人都生活在约45000年前,在目前测序的智人基因组中其古老程度无出其右。
较近的融合
研究团队尝试理解这两个个体基因组的尼安德特DNA历史。作者在新闻发布会中说,他们发现,它来自45000-49000年前一波智人与尼安德特人的繁衍,几乎肯定发生在中东地区。作者没有发现证据表明Zlatý kůň女性、Ranis男性和其他Ranis发现的人的祖先在该次事件后又发生过融合。
这一日期范围比过去估计的要近得多,英国弗朗西斯·克里克研究所的演化遗传学家Pontus Skoglund说。但惊喜不止于此。DNA表明,Zlatý kůň女性和Ranis人都属于一个大家族,尽管他们的遗体发现地相距230公里之遥。
这些人似乎没有留存至今的后代——但他们与许多人类有亲缘关系。除了非洲祖源,现在活着的每个人都继承了类似的尼安德特人的变异。这告诉研究者,撒哈拉以南非洲之外所有人类的祖先,在离开非洲以后不久遇到了尼安德特人,发生了混血,后来又扩散到全世界。Ranis 和 Zlatý kůň人和许多现代人一样带有相同的尼安德特人片段,他们是我们共同家族中一个湮没于历史的分支。
尼安德特优势
论文[1]作者采用了另一种方法:他们分析了275名现代人和生活在2200-45000年前的59名智人的现成基因组。通过比较这些序列,作者推断,尼安德特人对人类基因组的影响始于约50500年前,持续了约6800年。这个开始的时间与《自然》论文中描述的时间很接近,虽然两个团队使用的方法不同。
这篇论文的作者也调查了现代人基因组中完全没有尼安德特人DNA的部分,表明要么是基因漂变(致使随机区域的基因组消失),要么是自然选择删去了尼安德特人的遗传影响。许多现代人基因组的其他区域含有来自尼安德特祖先的丰富遗传,包括与肤色和免疫有关的基因。
尼安德特人在非洲之外的世界适应了几十万年。他们的一些遗传变异或许对走出非洲的现代人很有用——有一个事实可能证实了这一点:在两个物种交汇的前100代中,似乎选择出了一些尼安德特人的DNA片段。
加州大学伯克利分校的人口遗传学家、论文共同作者Priya Moorjani说,如此详细的研究表明了早期人类的“这一时期相当复杂”。人们相遇、繁衍、迁移到新的地方。这也意味着(至少在某些祖先眼中),尼安德特人“与我们并无甚不同”,她说。
参考文献:
1. Iasi, L. N. M. et al. Science 386, eadq3010 (2024). https://www.nature.com/articles/d41586-024-04065-y
2. Sümer, A. P. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-08420-x (2024).
原文以Neanderthals and humans interbred more recently than scientists thought标题发表在2024年12月12日《自然》的新闻版块上
© nature
Doi:10.1038/d41586-024-04065-y
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