早期人类与其他物种有很多联系

早期人类与其他物种有很多联系

现代人类的起源故事依然复杂而模糊,但经过过去十年的研究,有一件事已经变得非常清楚:人类喜欢交往,甚至与其他物种也如此——这就是为什么几乎每个祖先迁出非洲的人都至少拥有一些尼安德特人的DNA。

事实证明,这些跨物种交配经历远非孤立的一夜情。根据周一发表在《自然生态与进化》杂志上的一项基因祖先数据的新分析,在两个物种重叠的 30,000 年里,人类和尼安德特人种群多次交配和繁衍。我们的尼安德特人 DNA 片段不是一次性交配的结果。

“人类与尼安德特人之间的互动历史非常复杂,”坦普大学基因组学研究员、新研究的合著者 Joshua Schraiber 说道。“人类和尼安德特人不只相遇过一次,而且杂交过。他们重叠了数万年,并且发生了多次互动。”

本世纪初,得益于对全球现存人类种群的基因分析取得的新进展,科学家首次发现了人类与尼安德特人曾经杂交的证据。但这些数据的分辨率较低,这意味着人类在分裂并迁徙到整个欧亚大陆之前,只在西亚与尼安德特人杂交过一次。

最近的研究表明,现代生活在东亚的人类基因中通常含有 10% 到 20% 的尼安德特人血统,这远远高于非洲以外人类中典型的 2% 的尼安德特人 DNA。一种假设是,一些人群通过负选择更快地清除了他们的尼安德特人 DNA,因为相关特征不适合他们的生活方式。另一种更复杂的理论认为,一个较古老的欧洲人群——“基础欧亚人”——避免与其他人类物种繁殖,并且当这个群体与大陆上的其他人类相遇时,他们会淡化尼安德特人的基因。但这些解释都站不住脚。

施莱伯与其他人合作,开始发展一种理论,该理论以在现代人类 DNA 中识别尼安德特人片段的新方法为基础,他的实验室开始专注于更好地说明尼安德特人的 DNA 片段是如何分布在不同的欧洲和东亚人群中的。

最终,通过结合纸笔数学和计算机模拟来更好地分析来自千人基因组计划的数据,施莱伯和他的团队发现证据支持一种模型,该模型包含欧洲和东亚的尼安德特人和人类 DNA 的多种基因混合。

那么,如果尼安德特人和人类在如此长的时间内频繁繁殖,为什么尼安德特人的 DNA 只占现代人类基因组的一小部分呢?施雷伯认为,在众多潜在因素中,负向选择肯定在尼安德特人基因在多代中被稀释的过程中发挥了作用。不幸的是,我们目前掌握的数据支离破碎,使得拼凑出清晰的历史变得更加困难。

施莱伯对自己研究结果的局限性持相当开放态度,甚至警告不要完全相信新论文的模型。准确识别 DNA 碱基存在很大的误差空间。他说,这两个物种的交配一定涉及非常密切的尼安德特人。当观察另一个早期人类群体丹尼索瓦人的 DNA 片段时(尼安德特人并不是我们唯一的特殊朋友),研究人员可以清楚地识别出 DNA 来自不同场合的不同种群。“然而,我们从尼安德特人身上看到的片段与来自单个尼安德特人种群相一致,”施莱伯说。“这也许并不太令人惊讶,因为尼安德特人的遗传多样性很低。但这绝对值得跟进。”

哈佛医学院遗传学研究员 Iosif Lazardis 并未参与这项新研究,他认为两个种群多次混合的想法非常合理,因为其他研究表明两个物种之间不止一次杂交。与 Schraiber 一样,他并不否认负选择在造成东亚和欧洲基因组之间巨大差异方面发挥的作用。“我认为这项研究对研究古人类的考古学家和遗传学家提出了挑战,他们需要找到更多”东亚血统的样本,以支持多次基因混合的证据。“从非洲到东亚的距离很远,如果作者提出的情景是正确的,那么这样的种群可能存在于两者之间的某个地方,也许是在中亚,”他说。

显然,现在我们再也没有理由对早期人类的不同物种拥有相同的基因感到震惊了。如果这篇论文的新发现经得起推敲,我们或许应该习惯现代人类不断回到尼安德特人身边以获得好运的事实。我们智人已经如此坚定地开辟了自己的生态位,以至于我们现存的最亲近的亲戚与我们的区别比尼安德特人要大得多(倭黑猩猩很棒,但你绝对不应该试图和一只倭黑猩猩约会),所以我们无法想象他们的混合会显得多么禁忌。

“从解剖学角度来看,现代人类与尼安德特人杂交本身就很有趣,”施雷伯说。“我想知道如果今天还有尼安德特人会发生什么?”

更正:本文的先前版本错误地指出某些人群拥有 10% 到 20% 的尼安德特人 DNA — 事实上,他们比其他人群多 10% 到 20%,但这仍然是一个很小的比例。我们对这个拼写错误表示歉意!

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