10萬年前的一次交配,讓人類Y染色體完全取代了尼安德特人

2020-10-04 世說金語SAYTHEWORLD


當人類男性在十萬年前與尼安德特人女性交配時,尼安德特人繼承了人類的Y染色體

數萬年前,現代人類智人與至少兩個古老的人類物種,同時在世界上漫遊:著名的尼安德特人和他們鮮為人知的表親—丹尼索瓦人。解開這些群體之間的關係,一直是科學家們面臨的挑戰。

破譯人類史前史的一個障礙,是遺傳記錄中缺少尼安德特人Y染色體的證據。

現在,一項新研究表明,在10萬到37萬年前,當智人開始與女性尼安德特人交配時,現代人類的Y染色體,完全取代了尼安德特人的Y染色體。

到目前為止,科學家們只對大約12個尼安德特人的DNA進行測序,而且大多數樣本都來自女性。科學報告稱,尼安德特人的男性DNA確實存在,但已被破壞或汙染。利用一種新的突破性方法,「結合」零碎的染色體樣本,進化遺傳學家團隊對生活在歐亞大陸的三個尼安德特人和兩個丹尼索瓦人的Y染色體DNA進行了測序。

研究人員說:「最引人注目的是,尼安德特人的三條Y染色體,與現代人類Y染色體的關係,比丹尼索瓦人的Y染色體更為密切。」

在這三個物種在進化樹上分道揚鑣很久之後,它們再次穿越路徑開始交配。

尼安德特人和人類DNA的混合體,是「人類歷史的一個決定性特徵」——從此改變了尼安德特人的基因組。

由於Y染色體是由父親傳給兒子的,當男性智人與女性尼安德特人交配時,尼安德特人的後代繼承了Y染色體的智人版本——但是為什麼智人的染色體仍然存在還不清楚。

研究小組推測,人類Y染色體可能比他們的尼安德特人同伴稍有優勢。

由於尼安德特人的人口規模比人類小,他們可能在基因組中,積累了更多有害的突變——尤其是在性染色體上。然而,早期現代人的基因更為多樣,而且很可能有沒有不良突變的Y染色體。這些沒有突變的染色體,可能給了人類一個微小的遺傳優勢,剛好足以擊敗尼安德特人的Y染色體。

但這一勝利並不是尼安德特人家族第一次發生基因接管。

2017年的一項自然研究發現,3.8萬至10萬年前的尼安德特人樣本中,有一位早期現代女性的線粒體DNA。由於線粒體DNA是母系遺傳的,研究人員認為,22萬多年前,一名人類女性與一名尼安德特人男子交配,從而形成了一個帶有人類線粒體DNA的尼安德特人世系。

研究人員表示,了解尼安德特人進化的下一步,是對更多古老的人類Y染色體進行排序,並從更廣的地理範圍研究尼安德特人。

「這將有助於我們縮小置換的時間,並測試Y染色體置換在地理上的傳播距離。」

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    本報訊 「塊頭特別大、超級男性化」一直是人們對尼安德特人的印象。新研究發現,大約10萬年前,智人男性與尼安德特人女性的結合讓尼安德特人的Y染色體發生了變化,甚至讓整個族群原有的Y染色體被取代。這項近日發表在《科學》上的研究回答了為何科學家無法找到尼安德特人的Y染色體。迄今為止,研究人員已對數十名尼安德特人的DNA進行了測序,但現有的大多數樣本皆來自女性。「我們甚至懷疑是否有男性的尼安德特人。」論文通訊作者、德國馬普學會進化人類學研究所計算生物學家珍妮特·凱爾索開玩笑道。在新研究中,凱爾索研究組設計出一套探針。
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    但一項新研究發現,大約10萬年前,智人男性與尼安德特人女性的結合讓尼安德特人的Y染色體發生了變化,甚至讓整個族群原有的Y染色體被取代。尼安德特人的染色體和現代人類染色體大部分相似,但DNA探針仍能捕獲不同的鹼基對。藉助現代男性Y染色體的小塊DNA序列,該探針可以識別古老的男性Y染色體DNA並與之結合。
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    尼安德特人和丹尼索瓦人Y染色體進化史 作者:小柯機器人 發布時間:2020/9/26 13:56:10 德國馬克斯·普朗克進化人類學研究所Janet Kelso和Martin Petr取得最新進展
  • 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。
  • 與現代人的早期雜交導致後期尼安德特人體內Y染色體被替換 丹尼索瓦人則未被置換
    :在最早一批全面分析人類兩個最近親屬(即丹尼索瓦人和尼安德特人)Y染色體的一項研究中,研究人員的報告與先前研究所提出的觀點一致,即古老人類與現代人類間的早期基因流動事件導致了古尼安德特人的Y染色體最終被滲入的智人Y染色體替換。丹尼索瓦人的Y染色體則未被智人的Y染色體置換。
  • 研究表明:早期人類長期與異種通婚,包括尼安德特人和丹尼索瓦人
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    事實當然並非如此,否則尼安德特人的幾十萬年演化史也就不可能存在,那麼,尼安德特人的男性特徵Y染色體,究竟去哪裡了呢?研究者表示,通過對早期尼安德特人的化石分析,發現男性的尼安德特人都是大塊頭,而且超級男性化,這意味著,他們的Y染色體是非常強大的,不過,大約10萬年前,尼安德特人的Y染色體開始發生了變化。
  • Y染色體完全來自智人
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    這再次證明,歷史上不同的早期人類物種間發生性行為是十分稀鬆平常的事情。塞爾希·卡斯特利亞諾(Sergi Castellano)是德國萊比錫城馬克斯·普朗克演化人類學研究所的人口遺傳學家。他認為:「隨著越來越多的古人類和早期現代人被找到並測序,我們將會看到更多的種間交配行為。」通過分析尼安德特人基因組中的智人DNA痕跡,卡斯特利亞諾的團隊發現了最新的種間交配證據,大約發生於10萬年前。
  • 尼安德特人和智人存在生殖隔離嗎?
    我們知道,人類是通過有性生殖產生後代,而有性生殖的過程中,雄性和雌性會各提供一半的染色體,也就是精子和卵子各攜帶體細胞一半的染色體。如果尼安德特人和晚期智人發生了生殖交流,那麼它們的個體中,將會有50%的染色體來源於尼安德特人,50%的染色體來自於晚期智人。
  • 為何尼安德特人種缺少Y染色體?難道他們中的男性很少?
    人類在演化過程中曾出現過一個值得注意的分支,他們就是尼安德特人。考古研究發現,尼安德特人的體型普遍要比智人大一些,這意味著他們在生存能力方面應該比智人強一些,然而最終尼安德特人消失了,而智人則存活了下來,並演化成現代智人。
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    不過仍有數十萬人因為病毒已失去了生命,那麼為什麼有些人被感染很快就好了,有些人卻要付出生命的代價呢? 9月30日發表在《自然》雜誌上的一項研究表明,6萬年前另一個人種尼安德特人在我們祖先身體裡留下的一點東西,可能要對這種差異負責。
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