牛津大學出版社在《基因組生物學與演化》（Genome Biology and Evolution）雜誌上發表的一篇新論文發現，尼安德特人祖先的遺傳物質可能導致了今天一些人的”早起傾向”，即那種比較喜歡早起早睡的人。

從解剖學角度來看，所有現代人都可以追溯到大約30 萬年前的非洲，那裡的環境因素塑造了他們的許多生物特徵。大約七萬年前，現代歐亞人類的祖先開始向歐亞大陸遷徙，在那裡他們遇到了多種多樣的新環境，包括日照和溫度季節變化更大的高緯度地區。

但其他類人猿，如尼安德塔人和丹尼索瓦人已經在歐亞大陸生活了40 多萬年。這些古人類大約在70 萬年前與現代人分化，因此，我們的祖先和古人類在不同的環境條件下進化。結果，我們的祖先和古人類在不同的環境條件下進化，從而累積了特定世系的遺傳變異和表現型。當人類來到歐亞大陸時，他們與大陸上的古人類雜交，這為人類獲得已經適應這些新環境的基因變異創造了可能性。

古人類基因與現代人類特徵

先前的研究表明，現代人類的大部分古人類祖先都是無益的，並被自然選擇所剔除，但人類族群中殘留的一些古人類變種卻顯示出適應性的證據。例如，古老的基因變異與西藏人在高海拔地區的血紅蛋白水平差異、對新病原體的免疫抵抗力、皮膚色素沉著水平和脂肪組成有關。

光照模式和層次的變化會對生物和行為產生影響，從而導致演化適應。科學家以前曾對昆蟲、植物和魚類的晝夜節律適應性演化進行過廣泛的探索，但對人類的研究並不深入。尼安德塔人和丹尼索瓦人生活了數十萬年的歐亞大陸環境位於較高緯度，日照時間比現代人類在離開非洲之前進化的地貌更為多變。因此，研究人員探討了是否有基因證據顯示尼安德塔人和現代人的晝夜節律鐘有差異。

研究方法和結果

研究人員結合文獻檢索和專家知識，確定了一組246 個晝夜節律基因。他們發現了每個人種特有的數百個基因變異，這些變異可能會影響參與晝夜節律時鐘的基因。利用人工智慧方法，他們強調了28 個晝夜節律基因中含有可能改變古人類剪接的變異，以及16 個晝夜節律基因可能在現今人類和古人類之間受到不同的調控。

這顯示古人類和現代人的晝夜節律時鐘在功能上可能存在差異。由於歐亞現代人的祖先與尼安德特人雜交，因此一些人類有可能從尼安德特人那裡獲得了晝夜節律變異。

為了驗證這一點，研究人員在英國生物庫的幾十萬人的大型群組中，探索了引入的基因變異體–從尼安德特人進入現代人的變異體–是否與身體對清醒和睡眠的偏好有關。他們發現了許多對睡眠偏好有影響的引入變異，最引人注目的是，他們發現這些變異持續增加了早醒傾向。這表明該性狀具有定向效應，與在其他動物身上觀察到的對高緯度的適應性一致。

人類早起傾向的增加與晝夜節律縮短有關。這在高緯度地區很可能是有益的，因為它已被證明能使睡眠/覺醒更快地與外部時間線索一致。果蠅需要縮短晝夜節律週期才能與高緯度地區延長的夏季光照時間同步，而縮短晝夜節律週期的選擇導致自然界果蠅族群的緯度克隆隨著緯度的增加而遞減。

因此，引種變異中的早起傾向可能表明，生活在高緯度地區的族群選擇縮短晝夜節律。早起的傾向可能對我們生活在歐洲高緯度地區的祖先的演化有益，因此是尼安德特人值得保留的遺傳特徵。

論文的第一作者約翰-卡普拉（John A. Capra）說：”透過將古代DNA、現代人的大規模基因研究和人工智慧結合，我們發現尼安德特人和現代人的晝夜節律系統在基因上存在實質差異。然後，透過分析殘留在現代人類基因組中的尼安德特人DNA 片段，我們發現了一個驚人的趨勢：其中許多基因對現代人晝夜節律基因的控制產生了影響，而且這些影響的主要方向是一致的，即現代人越來越傾向於早起。這種變化與生活在高緯度地區對動物晝夜節律時鐘的影響一致，很可能使晝夜節律時鐘更快地與不斷變化的季節性光照模式保持一致。”

下一步的研究工作包括將這些分析應用於更多樣化的現代人類族群，探索在模型系統中發現的尼安德特人變體對晝夜節律鐘的影響，並將類似的分析應用於其他潛在的適應性特徵。

編譯來源：ScitechDaily