現代基因研究發現,人類曾與5種不同的古人類的混血

2020-12-06 極客科技宅

關於人類起源,非洲起源論認為,我們的祖先離開非洲後,不斷遷徙,在各地進化成了現在的人類。不過,最新的DNA測試表明,大約5萬年前,人類在歐洲遇見了尼安德特人後,他們之間除了競爭和衝突外,兩者可能有生殖上的融合,也就是兩個人種可能有過孩子。

今天,尼安德特人已經滅絕,但他們的DNA卻在現代人的身上發現,在非洲以外的現代人類的DNA中,有高達2%的尼安德特人基因。最近來自丹麥、冰島和德國的研究人員小組在對現代人的尼安德特基因研究時有新發現,他們在科學期刊《自然》上發表了他們的研究的結果。因為這2%的尼安德特人基因作為小片段散落在我們的基因組中,並不是所有的人都繼承了相同的片段。研究人員希望將這些碎片像拼圖一樣正確拼在一起,顯示出跟人類混血的的尼安德特人的基因組圖。

尼安德特人(復原圖)與現代人

丹麥奧爾胡斯大學生物信息學研究中心(BiRC)的博士後勞裡茨.斯科夫和博士生莫伊斯.科爾.馬基埃,通過與冰島的雷克雅未克的deCODE基因公司合作,用大數據追蹤尼安德特人DNA片段的方法,重新還原尼安德特人的基因序列。而deCODE基因公司的基因庫有冰島一半以上的人口的遺傳數據和健康信息。

經過幾個月時間的追蹤,研究人員在deCODE 的資料庫分析了 27,566 個基因組,這次對人類 DNA中尼安德特人基因的分析數據量比之前大10倍,許多片段合在一起,約佔尼安德特人完整基因組的一半。

然而讓人感到意外的是,研究人員比對DNA時,無意中在現代冰島人的DNA中發現了來自另一種古老人類物種丹尼索瓦人的遺傳物質的重要片段。到目前為止,丹尼索瓦基因主要在澳大利亞原住民、東亞人(西藏)和巴布亞紐幾內亞人中發現,此前研究表明,西藏人正是擁有丹尼索瓦人的基因,才適應了高海拔的青藏高原。巴布亞紐幾內亞人的丹尼索瓦人的基因使他們有更靈敏的嗅覺。

丹尼索瓦人的基因可能與巴布亞紐幾內亞

那麼這些基因為何在冰島居民的DNA中出現呢?根據基因和突變的分布,研究人員想出了兩種可能的解釋。

一種解釋是,尼安德特人在與我們的祖先智人混血之前,已經跟已經滅絕的丹尼索瓦人混血,也就是說,跟人類混血的是尼安德特人與丹尼索瓦人的混血後裔,所以這兩個物種的DNA進一步轉移到現代人的基因裡。以前人類學家更願意相信大部分尼安德特人血統很純,直到研究人員在東亞的一個山洞裡發現了一個丹尼索瓦人與尼安德特人混血後裔的化石,現在科學家尚不清楚這些混血到底有多少。另一種解釋認為, 在現代人的祖先智人遇見尼安德特人之後, 智人又與丹尼索瓦人且發生了混血。

耶路撒冷希伯來大學團隊復原的丹尼索瓦

研究還表明,尼安德特人的DNA對現代人類沒有重要意義。我們以前曾認為,現代人類的很多疾病比如抑鬱症、過敏症和心腦血管疾病甚至同性戀都與尼安德特人的基因有關,然而,這次的研究表明,位於尼安德特人基因旁邊的人類基因變異才是真正的病因。而跟尼安德特人DNA相關的疾病和風險只有,前列腺癌風險,血紅蛋白水平較低,身高較矮和血漿凝血速度稍快。

哈佛醫學院和加州大學洛杉磯分校研究小組比較了世界各地的現代人類體內的丹尼索瓦人和尼安德特人基因,來自大洋洲的人類擁有最高比例的丹尼索瓦人基因,其次是南亞人和青藏高原上的西藏人,歐洲人擁有更多的尼安德特人基因。

尼安德特人復原圖

而阿德萊德大學澳大利亞古代DNA中心(ACAD)的研究人員在對當前全球人類基因組進行對比後發現,現代人類的祖先在離開非洲和穿越歐亞大陸時,可能與五個不同的古老人類混血。

阿德萊德大學澳大利亞研究理事會研究助理特謝拉博士發現,現代人體內有好幾種不同種類古人類的DNA片段,這些古人類的基因非常複雜,幾種不同古人類的DNA留在我們每個人體內,這些古人類的故事已經成為我們體內不可或缺的一部分。

研究人員根據這些基因和化石記錄中的信息,重建出出人類的遷徙路線,大約5萬5千年前到5萬年前,智人離開非洲,在離開非洲後不久,人類中東某處與尼安德特人和丹尼索瓦人就發生過混血。

最古老的智人-伊達爾 電腦復原圖

而在更早的10萬年前,智人就開始沿著海岸線向東遷徙,由於冰川時期海平面比現在下降很多,他們向南到了澳大利亞,向北到了日本,成了今天澳大利亞土著民族和日本北部阿依奴人的祖先。在遷徙過程中,他們又與幾種不同的古人類發生過混血,在南亞的南印度附近,智人和一個現在已經滅絕古老人種發生了混血,他們將這種古人類命名為"滅絕的霍米寧1號"。

在東南亞的菲律賓和聖達大陸架(此大陸架在冰川時期連接了爪哇,婆羅洲和蘇門答臘與東亞大陸)和印度尼西亞與附近的弗洛雷斯人發生了混血,弗洛雷斯人是東亞的一種個子矮小的直立人,他們命名為"滅絕的霍米寧2"。

弗洛雷斯人與化石發現地弗洛雷斯島

研究人員相信,當智人祖先到達亞洲時,至少有3種古人類在東南亞生活,智人的祖先在這些古人類滅絕之前與他們發生過混血,非洲以外的現代人類體內都有這些古人類基因。

看來人類起源的的故事並不簡單,比我們想像的要複雜得多,目前人類起源有非洲起源論和多地起源論,東亞和東南亞在現代人類的祖先智人到來之前,主要有幾種古人類,爪哇猿人和北京猿人,他們都屬於直立人,這些猿人可能彼此相對隔絕地生活了幾十萬年。

著名的北京猿人頭蓋骨

那問題來了,那現代東亞人有直立人遺傳基因嗎,有多少呢?DNA檢測發現,跟現代非洲人相比,現代東亞人有少量來自尼安德特人的基因,與預測相反,現代東亞人體內的丹尼索瓦人基因並不多。

但DNA檢測也發現,尼安德特人和丹尼索瓦人相互之間血緣關係更近,而丹尼索瓦人混入了一種更「古老」的人類基因,而這種古人類很早就已經從現代人的譜系中分離出來,所以丹尼索瓦人跟現代人血緣關係比尼安德特人更低。因為這種古人類非常古老,很有可能就是某種直立人,考慮到丹尼索瓦人主要分布在東亞,混入的人類基因或許來自東亞的直立人……

註:再次強調,約20萬年前,所有直立人包括北京猿人在內都已經被淘汰滅絕.所謂東亞人的祖先(山頂洞人、河套人、柳江人、麒麟山人、峙峪人都屬於晚期智人(late Homosapiens),北京猿人不是東亞人的直系祖先。

包括前面提到的尼安德特人和丹尼索瓦人在內,這些古老人種都滅絕了,滅絕是否跟智人的衝突有關,還是因為氣候變化或者疾病等各種原因,目前仍不清楚。不過智人的幾萬年的進化就像開了掛的遊戲,上帝只是打了一個短暫的瞌睡,智人的科技樹就四面開花,人類突然就有了今天的成就,這在地球幾萬年的生物進化史上簡直是Bug一樣的存在。

進化史上的奇蹟,開掛的智人

我更願意相信,智人走出非洲後,與各種古人類的衝突和競爭,不斷往遠方發展,不但淘汰了那些古人類,還通過混血吸收了尼安德特人、丹尼索瓦人在內的歐亞古人類的優勢基因,發展出了最適合當時氣候的體質。當然智人前進的道路並不簡單和一帆風順,應該是斷斷續續的過程,最終在不同的地區進化出了適應當地環境的現代人類。

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