新發現揭示古人類與尼安德特人的聯繫
遺傳學家約書亞-阿基(Joshua Akey)指出,現代人與尼安德特人的互動長達20 萬年。新的基因研究揭示了尼安德特人、丹尼索瓦人和現代人之間廣泛的雜交和長期的互動,這表明尼安德特人的歷史比人們以前所理解的更加完整,並支持了尼安德特人被現代人同化的理論。
普林斯頓大學的喬希-阿基(Josh Akey)和東南大學的李黎明(Liming Li)領導的國際研究小組報告說,現代人與尼安德特人雜交已有20 多萬年的歷史。 Akey和Li確認了大約20-25萬年前的第一波接觸,10-12萬年前的另一波接觸,以及大約5-6萬年前的最大一波接觸。他們使用了一種名為IBDmix 的遺傳工具,該工具使用人工智慧,而不是活人的參照人群,對2000 名活人、3 名尼安德特人和1 名丹尼索瓦人進行了分析。資料來源:普林斯頓大學,Matilda Luk
自從1856 年發現第一塊尼安德特人的骨頭以來,人們對這些古人類的好奇心與日俱增。他們與我們有什麼不同?他們和我們有多少相似之處?我們的祖先與他們相處得好嗎?與他們爭鬥?愛他們嗎?最近發現的一個叫做丹尼索瓦人的群體,一個居住在亞洲和南亞的類似尼安德特人的群體,又為我們增添了一系列問題。
現在,一個由遺傳學家和人工智慧專家組成的國際團隊正在為我們共同的類人猿歷史增添新的篇章。在普林斯頓大學劉易斯-西格勒綜合基因組研究所教授約書亞-阿基的領導下,研究人員發現了基因交融和交流的歷史,這表明這些早期人類群體之間的聯繫要比之前認為的更加密切。
中國東南大學醫學遺傳學與發育生物學系教授李黎明說:”這是遺傳學家首次發現現代人與尼安德特人的多波混血。”
阿基說:”我們現在知道,在人類歷史的絕大部分時間裡,現代人和尼安德特人之間都有過接觸。作為人類最直接祖先的類人猿大約在60 萬年前從尼安德特人家族中分離出來,然後在大約25 萬年前進化出現代人的身體特徵。
他說:”從那時起直到尼安德特人消失,也就是大約20 萬年的時間裡,現代人一直在與尼安德特人的種群互動。”
他們的研究成果發表在本期《科學》雜誌。
尼安德特人曾被刻板地認為行動遲緩、頭腦遲鈍,但現在人們認為他們是熟練的獵人和工具製造者,他們用複雜的技術治療彼此的創傷,並能很好地適應歐洲寒冷的天氣。 (註:所有這些類人猿類群都是人類,但為了避免說”尼安德特人”、”丹尼索瓦人”和”古人類”,大多數考古學家和人類學家都使用”尼安德特人”、”丹尼索瓦人”和”現代人”的簡稱)。
阿基和他的研究小組利用2000名活人以及3名尼安德特人和1名丹尼索瓦人的基因組,繪製了過去25萬年來人類群體之間的基因流動圖。研究人員使用了幾年前設計的一種名為IBDmix的基因工具,該工具使用機器學習技術解碼基因組。先前的研究人員依賴將人類基因組與現代人的”參考人群”進行比較,而現代人被認為幾乎沒有尼安德特人或丹尼索瓦人的DNA。
阿基的研究小組已經確定,即使是那些生活在尼安德特人洞穴以南數千英里處的參考族群,也有微量的尼安德特人DNA,很可能是由航海者(或其後裔)帶往南方的。透過IBDmix,阿基的研究小組確定了大約200-25 萬年前的第一波接觸潮,100-12 萬年前的另一波接觸潮,以及大約50-6 萬年前的最大一波接觸潮。
修訂人類遷移模型
這與先前的基因數據形成了鮮明對比。阿基說:”迄今為止,大多數基因數據都表明,現代人類是在25 萬年前的非洲進化而來的,在接下來的20 萬年裡一直保持原樣,然後在5 萬年前決定從非洲分散出去,繼續在世界其他地方繁衍生息。
他說:『我們的模型顯示,並不存在一個漫長的停滯期,而是在現代人類出現後不久,我們就開始遷徙,離開非洲,又回到非洲。在我看來,這個故事是關於分散的,現代人類四處遷移,遇到尼安德特人和丹尼索瓦人的次數比我們以前認識到的要多得多。
這種關於人類遷徙的觀點與考古學和古人類學的研究不謀而合,這些研究表明,類人猿群體之間存在著文化和工具交流。
李和阿基的關鍵見解是在尼安德特人的基因組中尋找現代人的DNA,而不是反過來。阿基說:「過去十年來,絕大多數遺傳學研究都集中在與尼安德特人交配如何影響現代人的表型和我們的進化史–但這些問題在相反的情況下也是相關和有趣的。
他們意識到,尼安德特人與現代人第一波交配的後代一定留在了尼安德特人那裡,因此在活人身上沒有留下任何記錄。阿基說:”因為我們現在可以將尼安德特人的成分納入我們的基因研究,所以我們可以看到這些早期的分散,而這是我們以前無法看到的。最後一塊拼圖是發現尼安德特人的數量比以前認為的還要少。
遺傳建模傳統上使用變異–多樣性–來代表族群規模。基因越多樣化,族群規模越大。但透過使用IBDmix,阿基的研究小組發現,這種表面上的多樣性有很大一部分來自現代人的DNA 序列,而現代人的族群規模要大得多。
因此,尼安德特人的有效族群從大約3400 個繁殖個體減少到大約2400 個。綜合來看,這些新發現描繪了一幅尼安德特人是如何在大約3 萬年前從記錄中消失的。
阿基說:”我不喜歡說’滅絕’,因為我認為尼安德特人在很大程度上被吸收了。”他的觀點是,尼安德特人的數量正在慢慢減少,直到最後的倖存者融入現代人類社區。
這種”同化模式”由伊利諾州立大學人類學教授弗雷德-史密斯於1989 年首次提出。阿基說:”我們的研究結果提供了與弗雷德的假設相一致的強有力的遺傳數據,我認為這非常有趣。尼安德特人瀕臨滅絕的邊緣,可能有很長一段時間。如果尼安德特人的數量減少10%或20%(我們的估計也是如此),這對於一個已經瀕臨滅絕的種群來說是一個巨大的損失。
“現代人基本上就像海浪拍打在沙灘上,緩慢但穩定地侵蝕著沙灘。最終,我們在人口統計上壓倒了尼安德特人,並將他們納入了現代人類的種群。”
編譯自/ ScitechDaily