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。」