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“接触史”:遗传学家正在改写尼安德特人和其他古代人类的叙述

本站发布时间:2024-07-12 20:22:44

自从1856年发现第一块尼安德特人的骨头以来,人们就对这些古老的人类感到好奇。他们与我们有何不同?他们有多像我们?我们的祖先和他们相处得好吗?打他们?爱他们?最近发现了一个名为丹尼索瓦人的群体,这是一个居住在亚洲和南亚的类似尼安德特人的群体

现在,一个由遗传学家和人工智能专家组成的国际团队正在为我们共同的人类历史增添全新的篇章。在普林斯顿大学Lewis Sigler综合基因组学研究所教授Joshua Akey的领导下,研究人员发现了基因混合和交换的历史,这表明这些早期人类群体之间的联系比以前认为的要密切得多

中国南京东南大学医学遗传学与发育生物学系教授李黎明说:“这是遗传学家首次发现多波现代人类与尼安德特人的混合体。”李黎明是Akey实验室的副研究学者。作为我们最直接的祖先的古人类大约在60万年前从尼安德特人的家谱中分裂出来,然后在大约25万年前进化出我们的现代身体特征

他说:“从那时起,直到尼安德特人消失,也就是说,大约20万年来,现代人类一直在与尼安德特人群体互动。”

他们的研究结果发表在最新一期的《科学》杂志上

尼安德特人曾经被认为行动迟缓、头脑迟钝,现在被视为熟练的猎人和工具制造者,他们用复杂的技术治疗彼此的伤害,并且很好地适应了欧洲寒冷的天气

所有这些古人类群体都是人类,但为了避免说“尼安德特人”、“丹尼索瓦人”和“我们自己人类的古代版本”,大多数考古学家和人类学家使用尼安德特人、丹尼索瓦和现代人的简写

Akey和他的团队利用2000名在世人类以及三名尼安德特人和一名丹尼索瓦人的基因组,绘制了过去25万年来人类群体之间的基因流

研究人员使用了他们几年前设计的一种名为IBDmix的遗传工具,该工具使用机器学习技术来解码基因组。之前的研究人员依赖于将人类基因组与现代人的“参考群体”进行比较,这些现代人被认为几乎没有尼安德特人或丹尼索瓦人的DNA

Akey的团队已经确定,即使是那些生活在尼安德特人洞穴以南数千英里的参考群体,也有微量的尼安德特人DNA,可能是由旅行者(或他们的后代)向南携带的

通过IBDmix,Akey的团队在大约200-25万年前发现了第一波接触,在100-12万年前又发现了另一波接触,最大的一次是在大约50-6万年前

这与之前的遗传数据形成鲜明对比。Akey说:“迄今为止,大多数基因数据表明,现代人类在25万年前在非洲进化,在接下来的20万年里一直呆在原地,然后在5万年前决定离开非洲,去世界其他地方的人那里。”

他说:“我们的模型表明,没有很长一段时间的停滞期,但在现代人类出现后不久,我们也一直在从非洲迁徙回来。”。“对我来说,这个故事是关于分散的,现代人类一直在四处迁徙,遇到尼安德特人和丹尼索瓦人的次数比我们以前认识到的要多得多。”

这种对人类迁徙的看法与考古和古人类学研究相吻合,这些研究表明古人类群体之间存在文化和工具交流

李和阿基的关键见解是在尼安德特人的基因组中寻找现代人类DNA,而不是相反。Akey说:“过去十年中,绝大多数的遗传工作都集中在与尼安德特人交配如何影响现代人类表型和我们的进化史上,但这些问题在相反的情况下也是相关和有趣的。”

他们意识到,第一波尼安德特人现代交配的后代一定与尼安德特人生活在一起,因此没有在活人身上留下任何记录。“因为我们现在可以将尼安德特人的成分纳入我们的遗传研究中,我们看到了这些早期的分散,这是我们以前无法做到的,”Akey说

谜题的最后一块是发现尼安德特人的数量甚至比以前认为的还要少

遗传建模传统上使用变异——多样性——作为种群规模的代理。基因越多样化,人口就越多。但是,使用IBDmix,Akey的团队表明,这种明显的多样性中有很大一部分来自从现代人类身上提取的DNA序列,而现代人类的人口要多得多

因此,尼安德特人的有效种群从约3400个繁殖个体减少到约2400个。

总而言之,新的发现描绘了尼安德特人如何在大约3万年前从记录中消失的图景

Akey说:“我不喜欢说‘灭绝’,因为我认为尼安德特人在很大程度上被吸收了。”。他的观点是,尼安德特人的数量逐渐减少,直到最后的幸存者被纳入现代人类社区

1989年,伊利诺伊州立大学人类学教授弗雷德·史密斯首次提出了这种“同化模型”。Akey说:“我们的研究结果提供了与Fred的假设一致的强有力的遗传数据,我认为这真的很有趣。”

他说:“尼安德特人可能在很长一段时间内都处于灭绝的边缘。”。“如果你将他们的数量减少10%或20%,我们的估计确实如此,这对已经处于危险之中的人群来说是一个很大的减少。

”现代人类本质上就像海浪拍打海滩,缓慢但稳步地侵蚀海滩。最终,我们只是在人口统计学上压倒了尼安德特人,并将他们纳入了现代人群。p

More information: Liming Li et al, Recurrent gene flow between Neanderthals and modern humans over the past 200,000 years, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adi1768

Journal information: Science

Provided by Princeton University

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