東亞人為何有「更多」尼安德特血統

2021-01-09 中國科學院
東亞人為何有「更多」尼安德特血統 科學家澄清古人類DNA交流模式

2020-02-05 中國科學報 沙森

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  10年來,遺傳學家一直在講述尼安德特人或他們的DNA序列如何在今天的歐洲人、亞洲人及其後代中存在的故事。他們試圖說明,現代人和我們已滅絕的近親只是在非洲以外的地方繁衍。然而一項新研究推翻了這一觀點,揭示了非洲現代人有大量的尼安德特人祖先。這表明,其中大部分DNA來自於過去兩萬年中移居回非洲的歐洲人。這項日前發表於《細胞》雜誌的研究,同時有助于澄清一個令人費解的差異:為什麼東亞人的尼安德特人血統似乎比歐洲人多。

  據《科學》雜誌報導,「尼安德特人的基因留存於所有現代人身上,無論在非洲內外,這都是一個新穎而巧妙的發現。」德國馬克斯·普朗克人類歷史科學研究所人類學家Michael Petraglia表示。

  大約7萬年前,當智人從非洲擴散到歐亞大陸時,他們與尼安德特人相遇並融合在一起。研究人員知道,後來歐洲人的回移將少量尼安德特人DNA引入了非洲,但之前的研究表明,這只是很小一部分。相比之下,現代歐洲人和東亞人顯然從尼安德特人那裡繼承了大約2%的DNA。

  之前的研究只是簡單地假設非洲人基本上缺乏尼安德特人DNA。為了得到更可靠的數字,美國普林斯頓大學進化生物學家Joshua Akey,將2013年測序的一個採集自俄羅斯西伯利亞阿爾泰地區的尼安德特人基因組,與上傳到「1000人基因組計劃」的2504個現代基因組進行了對比,該計劃是一個包含5個非洲亞群的全球基因組目錄。然後,研究人員計算了從尼安德特人祖先那裡繼承每一段DNA的可能性。

  研究人員發現,非洲人平均擁有的尼安德特人DNA比之前認為的要多得多——約17兆鹼基(Mb),或佔其基因組的0.3%。他們還發現,少數尼安德特人基因可能是在進入非洲人基因組後被選中的,包括增強免疫功能和抵禦紫外線輻射的基因。

  非洲人獲取尼安德特人DNA的最佳模型表明,其中大約一半基因是在過去兩萬年中,與擁有尼安德特人DNA的遷回非洲的歐洲人繁衍而獲得的。

  「Akey的研究可能有助於解釋另一個『令人撓頭的問題』。」西雅圖華盛頓大學計算機生物學家Kelley Harris表示。她指出,研究表明,東亞人的尼安德特人DNA比歐洲人多20%。「歐洲是發現尼安德特人遺蹟的地方,那麼為什麼歐洲人的尼安德特人血統沒有比其他人種更多呢?」

  在提出歐洲人將尼安德特人的基因序列引入非洲的同時,這項新研究給出了一種解釋:研究人員之前假設的歐洲人和非洲人共享的尼安德特人基因序列其實是現代人的,並且被錯誤地減去了。在糾正了這一偏差後,新研究發現歐洲人和亞洲人的尼安德特人DNA數量相似——分別為51Mb和55Mb。Harris說,這是一個「令人信服和巧妙的」解釋。


  10年來,遺傳學家一直在講述尼安德特人或他們的DNA序列如何在今天的歐洲人、亞洲人及其後代中存在的故事。他們試圖說明,現代人和我們已滅絕的近親只是在非洲以外的地方繁衍。然而一項新研究推翻了這一觀點,揭示了非洲現代人有大量的尼安德特人祖先。這表明,其中大部分DNA來自於過去兩萬年中移居回非洲的歐洲人。這項日前發表於《細胞》雜誌的研究,同時有助于澄清一個令人費解的差異:為什麼東亞人的尼安德特人血統似乎比歐洲人多。
  據《科學》雜誌報導,「尼安德特人的基因留存於所有現代人身上,無論在非洲內外,這都是一個新穎而巧妙的發現。」德國馬克斯·普朗克人類歷史科學研究所人類學家Michael Petraglia表示。
  大約7萬年前,當智人從非洲擴散到歐亞大陸時,他們與尼安德特人相遇並融合在一起。研究人員知道,後來歐洲人的回移將少量尼安德特人DNA引入了非洲,但之前的研究表明,這只是很小一部分。相比之下,現代歐洲人和東亞人顯然從尼安德特人那裡繼承了大約2%的DNA。
  之前的研究只是簡單地假設非洲人基本上缺乏尼安德特人DNA。為了得到更可靠的數字,美國普林斯頓大學進化生物學家Joshua Akey,將2013年測序的一個採集自俄羅斯西伯利亞阿爾泰地區的尼安德特人基因組,與上傳到「1000人基因組計劃」的2504個現代基因組進行了對比,該計劃是一個包含5個非洲亞群的全球基因組目錄。然後,研究人員計算了從尼安德特人祖先那裡繼承每一段DNA的可能性。
  研究人員發現,非洲人平均擁有的尼安德特人DNA比之前認為的要多得多——約17兆鹼基(Mb),或佔其基因組的0.3%。他們還發現,少數尼安德特人基因可能是在進入非洲人基因組後被選中的,包括增強免疫功能和抵禦紫外線輻射的基因。
  非洲人獲取尼安德特人DNA的最佳模型表明,其中大約一半基因是在過去兩萬年中,與擁有尼安德特人DNA的遷回非洲的歐洲人繁衍而獲得的。
  「Akey的研究可能有助於解釋另一個『令人撓頭的問題』。」西雅圖華盛頓大學計算機生物學家Kelley Harris表示。她指出,研究表明,東亞人的尼安德特人DNA比歐洲人多20%。「歐洲是發現尼安德特人遺蹟的地方,那麼為什麼歐洲人的尼安德特人血統沒有比其他人種更多呢?」
  在提出歐洲人將尼安德特人的基因序列引入非洲的同時,這項新研究給出了一種解釋:研究人員之前假設的歐洲人和非洲人共享的尼安德特人基因序列其實是現代人的,並且被錯誤地減去了。在糾正了這一偏差後,新研究發現歐洲人和亞洲人的尼安德特人DNA數量相似——分別為51Mb和55Mb。Harris說,這是一個「令人信服和巧妙的」解釋。
  

列印 責任編輯:侯茜

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    尼安德特人(Homo neanderthalensis),簡稱尼人,也被譯為尼安德塔人,常作為人類進化史中間階段的代表性居群的通稱。因其化石發現於德國尼安德特山谷而得名。尼安德特人是一種在大約12萬到3萬年前居住在歐洲及西亞的古人類,屬於晚期智人的一種。
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    既然歐洲人是尼安德特人的近親,那麼歐洲人的身上有尼安德特人的基因也不是什麼奇怪的事,但不尋常的是,科學家發現亞洲人身體中含有的尼安德特人的基因居然比歐洲人還要高,這究竟是怎麼一回事呢?據了解,智人祖先在走出非洲之後,就一直在「旅行」,而就在這個過程中,智人和尼安德特人不斷融合,最後將基因記錄在了後代的身體裡,並隨之將其帶到了亞洲和大洋洲,而全世界除了非洲以外,幾乎各個洲的人身體多少都有尼安德特人的基因。
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    這種偶爾的基因混合遺留下來的遺傳物質,最終是以尼安德特人的 DNA 的形式存在,導致許多現代人類繼續攜帶著這種遺傳物質。尼安德特人 圖片來源:網絡一項新的研究認為,我們應該感謝尼安德特人,幫助我們應對在全世界範圍內的病毒大流行。
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    據俄羅斯衛星通訊社sputniknews報導,美國普林斯頓大學研究人員通過新的計算方法發現,非洲居民擁有的尼安德特人基因比以往認為的多普林斯頓大學的科學家在約書亞·阿基(Joshua Akey)的領導下研發出一種新的遺傳信息處理方法,能在人類基因組中尋找尼安德特人序列。研究者們的方法稱為IBDmix(IBD指identity by descent,同源一致性),按這種方法,兩個個體的基因中出現相同的DNA片斷,可以認定他們擁有共同的先組,而IBD片斷的長度取決於兩個個體擁有共同先祖的時間長短。
  • 看你有沒有尼安德特人的基因,他們與漢族祖先有什麼淵源?
    當然,以上論調極有可能只是搭乘了「尼安德特人」曾經「大熱」的順風車。歐洲人最早就是認「尼安德特人」為自己的祖先,可惜基因技術出現後,發現尼安德特人只能算是現代歐洲人祖先的近親。而且在DNA測試中,現代歐洲和西亞人體內尼安德特人基因的含量僅僅佔 1.8% 到 2.4%。竟然還低於東亞人體內 2.3% 到 2.6%的含量。這到底是為什麼呢?還是要從人類的起源開始說起。
  • 尼安德特人為何滅絕?也許和他們的大腦結構有關
    由此產生的電腦模型經過調整,以匹配尼安德特人和早期智人顱骨化石虛擬鑄件的形狀。這使研究人員可以預測這些史前人類的大腦可能長什麼樣,以及兩個種群的大腦區域有何不同。應該指出的是,很多研究人員認為,尼安德特人和我們是同一個物種。荻原直道說,有充分的證據「證明尼安德特人與智人進行過雜交。我們也這樣認為」。
  • 尼安德特人的基因相當強大,一出生就有大胸腔,為何還是滅絕了?
    尼安德特人有著天生寬大的胸腔早在12萬年前,地球上就已經有了尼安德特人,他們生活在歐洲、亞洲甚至非洲。尼安德特人雖然在後期發展的時候,被智人所打敗,最終從地球上消失,然而尼安德特人卻有著與一些遠比智人更為優越的身體素質。就拿胸腔來說,尼安德特人有著比智人大得多的胸腔,他們的胸腔之大,甚至要超過了現代人。
  • 智人和尼安德特人,真的交配過了嗎?
    在21世紀10年代早期之前,科學家們就對智人與尼安德特人雜交的問題爭論不休,但自那以後,多項研究表明,尼安德特人和人類的DNA有驚人的重疊——足以使大約1%-4%的現代人類DNA直接追溯到尼安德特人的祖先。有證據表明,智人不僅與尼安德特人繁衍後代——他們還殺死並吃掉了他們。由於史前人類濫交是出了名的,所以史前人類與尼安德特人交配並不奇怪。
  • 聰明的尼安德特人,為什麼沒活下來?研究發現他們的基因或有缺陷
    我們從最新研究中可以了解到,或許尼安德特人與智人所處的進化階段能夠為我們提供一定的線索。雖然目前世界上仍有一部分人體內含有百分之一左右的尼安德特人基因,但是科學家至今無法解釋它們是如何與智人存在交集的。加上,相關年代過於久遠,所以很多信息已經變得十分模糊,有待進一步考證。
  • 尼安德特人和現代智人
    更有可能的方式是人類是在一個地方進化,然後通過遷移分布到不同地區,這就是單一中心起源。至於哪裡是起源中心,又分為東亞起源和非洲起源的不同說法。5萬年前的尼安德特人墓穴直到二十世紀90年代以前,大部分人都同意尼安德特人和歐洲人有緊密關係。然而,當DNA技術出現後,上述觀點被完全推翻。