科學家發現的證據表明，現代人類起源於兩個長期分離的祖先群體，而不僅僅是一個。這次基因重聚重塑了我們這個物種，並引入了可能影響大腦功能的關鍵特徵。與尼安德特人的雜交不同，這次古老的事件貢獻了我們DNA的很大一部分。

現代人類並非源自於一個祖先種群，而是至少兩個祖先種群，早在現代人類遍布全球之前，這兩個祖先種群就分離了，後來又重新聯繫在一起。

劍橋大學的研究人員利用基於全基因組序列的高級分析，發現現代人類是大約150 萬年前分化的兩個古代族群基因混合的結果。大約30 萬年前，這兩個族群重新融合，其中一個族群貢獻了現代人類80% 的基因組成，另一個族群貢獻了20%。

過去二十年來，人類進化遺傳學的主流觀點是，智人最早出現在大約20 萬至30 萬年前的非洲，並且來自同一個血統。然而， 《自然遺傳學》雜誌報導的最新結果揭示了一個更複雜的故事。

「我們從哪裡來這個問題幾個世紀以來一直讓人類著迷，」論文第一作者、劍橋大學遺傳學系的特雷弗·考辛斯博士說。 “長期以來，人們一直認為我們是從單一連續的祖先譜系進化而來的，但我們起源的具體細節尚不確定。”

「我們的研究清楚地表明，我們的演化起源更加複雜，涉及不同的群體，這些群體分別發展了一百多萬年，然後又回來形成了現代人類物種，」共同作者、遺傳學系的理查德·德賓教授說。

雖然早期研究已經表明，尼安德特人和丹尼索瓦人（兩種現已滅絕的人類近親）在大約5 萬年前與智人雜交，但這項新研究表明，早在這些相互作用之前（大約30 萬年前），就發生了更大規模的基因混合。與尼安德特人的DNA（約佔非洲以外現代人類基因組的2%）不同，這古老的混合事件貢獻了該數量的10 倍，並且存在於所有現代人類中。

研究小組的方法依賴分析現代人類DNA，而不是從古代骨骼中提取遺傳物質，這使他們能夠推斷出祖先族群的存在，而這些祖先族群可能沒有留下任何物理痕跡。這項研究中使用的數據來自千人基因組計劃，這是一項全球計劃，對非洲、亞洲、歐洲和美洲的人群進行了DNA 測序。

該團隊開發了一種名為cobraa的計算演算法，該演算法模擬了古代人類種群如何分裂並隨後重新融合。他們使用模擬數據測試了該演算法，並將其應用於千人基因組計劃的真實人類基因數據。

雖然研究人員能夠識別這兩個祖先族群，但他們也發現了兩個族群在最初分裂後發生的一些顯著變化。

「在兩個祖先族群分裂後，我們發現其中一個族群出現了嚴重的瓶頸效應，這表明該族群在100 萬年的時間裡先是縮小到很小的規模，然後才緩慢增長，」論文合著者、遺傳學系的Aylwyn Scally 教授說。 “這個種群後來貢獻了現代人類約80% 的遺傳物質，而且似乎也是尼安德特人和丹尼索瓦人分化的祖先種群。”

考辛斯說：“然而，人類群體中的一些基因貢獻了我們遺傳物質的一小部分，特別是那些與大腦功能和神經處理相關的基因，可能在人類進化中發揮了至關重要的作用。”

研究還發現，從第二個族群遺傳下來的基​​因通常位於與基因功能相關的基因組區域之外，這表明它們可能與大多數遺傳背景不太相容。這暗示了一種被稱為淨化選擇的過程，自然選擇會隨著時間的推移而消除有害突變。

除了人類祖先之外，研究人員表示，他們的方法還可以幫助改變科學家研究其他物種演化的方式。除了分析人類演化史外，他們還將眼鏡蛇模型應用於蝙蝠、海豚、黑猩猩和大猩猩的基因數據，並在其中一些物種（但不是全部）中找到了祖先族群結構的證據。

「越來越明顯的是，物種進化出清晰、獨特的譜系的想法過於簡單，」考辛斯說。 “雜交和基因交換很可能在整個動物界新物種的不斷出現中發揮了重要作用。”

那麼，我們神秘的人類祖先是誰呢？化石證據表明，直立人和海德堡人等物種當時生活在非洲和其他地區，使他們成為這些祖先族群的潛在候選者，儘管需要更多的研究（也許更多的證據）來確定哪些遺傳祖先對應於哪個化石組。

展望未來，研究小組希望改進他們的模型，以解釋族群之間更漸進的遺傳交換，而不是急劇的分裂和重聚。他們還計劃探索他們的發現與人類學其他發現之間的關係，例如來自非洲的化石證據表明早期人類可能比以前想像的更加多樣化。

「我們今天僅透過觀察DNA 就能重建數十萬年或數百萬年前的事件，這一事實令人震驚，」斯卡利說。 “這告訴我們，我們的歷史比我們想像的要豐富和復雜得多。”

編譯自/ ScitechDaily