尼安德特人和智人是否交配過?

2021-01-16 中國科普博覽

智人並不是出現在尼安德特人之後,我們與尼安德特人之間在時間域上至少存在約3萬年的交集,關於現代智人和尼安德特人之間是否有性接觸並產生後代的問題一直是人類學界爭議不決的問題。



▲ 左邊為尼安德特人模擬復原圖,右邊為現代智人


在DNA測序技術未進入遺傳學之前,我們普遍認為跨物種之戀會無果而終。大多數知識會告訴我們,人類的進化過程是一個直線,從最開始的爬行猿類,到最終的現代直立智人,我們與尼安德特人是不同的物種,不可能產生後代。然而,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹博士採用DNA測序技術成功證明了智人曾經與尼安德特人結合產生了後代。


根據媒體報導,付巧妹博士和她的同事對羅馬尼亞洞穴中發現的4萬年前的人類下頜骨「Oase man」進行了基因測序。由於「Oase man」比烏斯季伊希姆人的年代更近,研究人員推測,其染色體中的尼安德特DNA片段要比後者短。然而,研究結果卻顯示,「Oase man」染色體中的尼安德特DNA不僅比後者多,還比後者長。這就意味著,「Oase man」的曾曾外祖父母可能是個尼安德特人…付巧妹認為,這樣的結果表明現代人類和尼安德特人之間有性接觸並育有下一代,而且產生性接觸的時間段很長。



▲ 假想尼安德特人現代圖


今天我們將通過科學家對黑猩猩與倭黑猩猩的研究,來分析跨物種之戀對於自然界產生的巨大進化力量。


此前,根據科學家們對黑猩猩與倭黑猩猩的DNA研究顯示,二者同屬於黑猩猩屬但卻分屬不同物種的兩種猿類,換句話說,這是猿類的兩個不同物種,與智人和尼安德特人的關係相似。DNA研究顯示,黑猩猩和倭黑猩猩在過去某個時間段曾有過「跨物種之戀」,並通過交配的方式互換基因。



科學家輔助海關工作 

意外發現黑猩猩與倭黑猩猩的關係


每年,數以千計的黑猩猩在中非和西非的森林中被捕捉,然後被運到亞洲和中東地區充當寵物或進入動物園,供人娛樂。其中,大多數黑猩猩剛出生沒多久,許多會死於途中。在偶然情況下,這種瀕危物種會被海關發現並沒收,可是接下來他們就不知如何處理。畢竟這些黑猩猩沒有機票或標誌,根本不知道應被送回哪裡。



▲ 著名歌星麥可•傑克遜與其收養的黑猩猩


然而,非洲黑猩猩也有獨特的DNA,可以據此被分為四個亞種,分別是西部黑猩猩、中部黑猩猩、奈及利亞-喀麥隆黑猩猩以及東部黑猩猩,每種黑猩猩都生活在非洲不同地區。通過分析65對基因組,就可以確定黑猩猩的大致生存範圍。以中部和東部黑猩猩為例,你可以計算出50公裡範圍內的黑猩猩所屬,不僅可確定它們生存在哪個國家,甚至是哪片森林都知道。


現在,科學家們正希望利用這些發現,幫助海關人員將沒收的黑猩猩送回家鄉。與此同時,這些研究也讓他們有了意外發現。在研究中部黑猩猩基因組時,科學家發現似乎來自倭黑猩猩的基因組。


倭黑猩猩是猿類近親,通常體型較小,性情溫和。最初,研究人員以為這是個錯誤,但經過深入研究,他們發現這是真的。




研究人員最終證實,中部黑猩猩擁有倭黑猩猩的部分DNA。儘管比例很小,還不到1%,但卻真實存在。這意味著,這兩種猩猩在過去的某個時間段曾有過跨物種相戀的經歷。倭黑猩猩與黑猩猩在160萬年到210萬年前分為2個物種,但它們並非總是保持獨立。科學家們推測,在20萬年到55萬年前,這兩個物種肯定存在交配和基因交換現象。當時,中部黑猩猩與東部黑猩猩已經分為不同的亞種,中部黑猩猩依然攜帶著東部黑猩猩的部分遺傳基因。這種雜交並非只與兼容性有關,還與進化機會相關。




倭黑猩猩生活在剛果民主共和國境內,這裡的剛果河將它們與中部黑猩猩分隔開,同時將東部黑猩猩隔離開。剛果河的形成很可能是黑猩猩與倭黑猩猩首次分離的地方,迫使它們進入不同的森林,並阻止它們相見。剛果河成了巨大的天塹,因為黑猩猩和倭黑猩猩都不會遊泳。



▲ 剛果河


但在歷史上,剛果河的部分水域可能水位較淺,促使曾經分離的兩個黑猩猩群體重新相遇,並發生雜交現象。科學家希望將這種基因交換與中非古老的氣候變化聯繫起來。他們還計劃對更多倭黑猩猩進行基因組排序,目前僅排序了10隻倭黑猩猩。他們僅在黑猩猩基因中看到倭黑猩猩的DNA,而未在倭黑猩猩基因中看到黑猩猩的DNA。




這些發現也反映出人類的進化模式。一直以來,科學家認為所有現代人都起源自非洲。2010年,遺傳學技術成功證明了這一點,並證明其中少部分DNA甚至來自穴居人;隨後,科學家成功證明澳大利亞土著人繼承了丹尼索瓦人(早期人類,已滅絕,英文名Denisovans)的部分基因;中國科學家付巧妹採用更先進的DNA測序技術證明了前文的所述的情況:智人與尼安德特人曾經發生過性關係並產生了下一代。




人類學理論和遺傳學DNA基因測序相互印證,我們的祖先離開非洲後,擴散到世界各地。他們與其他生活在亞洲和歐洲的早期人類碰面,交配,從而獲得這些早期人類的基因。現在,我們可能攜帶穴居人、丹尼索瓦人以及尼安德特人的基因。基因從一個物種傳到另一物種身上的現象被稱為「基因滲入」(英文名Introgression),這讓我們了解人類歷史變得更加複雜。


物種起源就像一個分裂過程,一個族群分裂為兩個不同的族群,創造出不同的家族樹分支。這似乎是人類進化的共同主題。舉例來說,人類與黑猩猩分離後,我們用了漫長時間交換基因(通過交配),然後永久性分離。黑猩猩與倭黑猩猩顯然也是如此,不同的黑猩猩物種之間依然在交換基因。這意味著,它們不只是被動地   順著地理界線漂流。相反,很可能是自然選擇促使它們分離,以便適應了當地疾病或環境挑戰。



誰與人類關係更近?

有科學家主張把人類看作第三類黑猩猩


人類的祖先與黑猩猩的祖先在大約在500萬到600萬年前分家,走上獨立的進化之路。前者產生了人類,後者則演變成黑猩猩和倭黑猩猩。這兩類黑猩猩都生活在非洲森林裡,喜歡群居,有著相當複雜的社會結構,甚至會集體狩獵。它們是與人類血緣最近的動物,也是當今除人類之外現存智力水平最高的動物之一。有少數科學家主張將它們從黑猩猩屬中分離出來,與人屬劃歸一屬。甚至有極少數學者認為,在某種意義上,人類就是第三類黑猩猩。 




人類曾經認為自己是唯一具有情感、道德和文化的生物。但隨著對黑猩猩的研究越來越深,顯然這並不完全正確。許多科學家現在相信,所有這些一度被認為是人類獨有的特徵特質,也在黑猩猩身上發現。很多時候,黑猩猩可被視為 「簡化版、原始版的人類」。




它們懂得製造和使用簡單工具,比如折取草葉伸進白蟻巢穴引誘美食上鉤,它們也擁有感情,會為親屬的死亡感到悲傷,會慰問死者的兄弟,它們有自我意識,照鏡子時知道裡面那個傢伙正是自己;甚至還有移情能力,懂得設身處地揣測其它生物的想法。




此外,黑猩猩還有語言天賦。經過語言培訓後,有的黑猩猩能聽懂幾千個英文單詞,並能藉助鍵盤等工具「說話」。黑猩猩與人類幼兒在智力上非常接近,顯然比外表的相似程度更高。 


或許可以這樣說,人類進化的全過程,黑猩猩全看在眼裡。



出品:科普中國

製作:自然醬

監製:中國科學院計算機網絡信息中心


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  • 尼安德特人和智人的恩怨糾葛
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  • 尼安德特人和智人存在生殖隔離嗎?
    在人類演化歷史上,並不是只出現過智人這一個品種,曾經還出現過非常多的人種,比如:丹尼索瓦人,尼安德特人等,甚至有一些人種存在的時間和晚期智人有所重合
  • 為什麼尼安德特人與晚期智人沒有生殖隔離?
    越來越多的研究人員認為: 智人早在大約七萬年前的時候,也就是當智人的生存空間不再局限於非洲,並進一步擴大到歐亞大陸的時候,便和當時的尼安德特人發生了融合。 儘管人類目前所處的社會文明程度,遠比那個尼安德特人和晚期智人同在的時期發達得多,但是,我們無法參與他們的過去,只能從生物化石的形態等方面進行研究。其實,科學家們的確從已出土的化石中找到了一些證據,而這些證據的指向都是晚期智人的確和尼安德特人發生過雜交行為。
  • 人類雜交史:尼安德特人和智人到底有沒有後代
    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。該尼安德特人基因提取自西伯利亞某洞穴中發現的一塊腳趾骨。卡斯特利亞諾告訴我們:「人口遺傳學研究圈內有一句笑話——種間交配現象是發現不完的。」
  • 尼安德特人比智人更聰明,為何最終卻敗給智人?
    無疑,這會招來無窮的嘲笑和迫害。但隨著時代的發展,這一點仿佛已經開始被世人慢慢地接受了。在人類進化成如今的模樣前,曾有許多分類,存在諸多種族,其中便包括智人和尼安德特人。人類是屬於前者。眾所周知,大腦是否存在自主意識、是否具備自主創新能力是區別人和其它生物的標註。據悉,當時的智人和尼安德特人的大腦都開發了意識,可以獨自思考問題而行動。另外,尼安德特人人的大腦體積比智人的還大。
  • 尼安德特人和智人存在生殖隔離嗎?為什麼我們體內殘留著尼人的基因?
    在人類演化歷史上,並不是只出現過智人這一個品種,曾經還出現過非常多的人種,比如:丹尼索瓦人,尼安德特人等,甚至有一些人種存在的時間和晚期智人有所重合,而且生存空間也有一定的重疊。
  • 尼安德特人和現代智人
    不過如果要具體說清楚人類進化是怎麼進行的,上述這些概念之間是個什麼關係,恐怕很多人就不太清楚了。今天我們就為大家介紹一下人類起源的話題,聊一下尼安德特人和現代智人。敬請收聽。人類進化基本路徑從進化論誕生開始,人們已經猜想到自己應該是從猿猴進化而來的。
  • 尼安德特人是什麼人?與智人屬不同「種」,為何還能進行繁衍?
    要弄清楚尼安德特人,需要先對直立人和早期智人的概念有所了解。1889年,德國博物學家海克爾,在對尼安德特人化石進行了詳細研究後認為,從猿到人的演化過程中,曾經有一個過渡時期,他將這個階段的物種命名為「猿人」。事實上,按照現在的研究,猿人即現在所說的直立人,是一種古老的人屬成員,它們生活在200萬年到20萬年前,對應考古學所說的舊石器時代。
  • 尼安德特人與晚期智人為什麼不存在生殖隔離?
    生殖隔離簡單的說就是有著親緣關係的不同物種間不交配、或交配後無後代、亦或者是有後代,但後代不具備生育能力。而尼安德特人和晚期智人,一個屬於人科人屬尼安德特人種,一個屬於人科人屬智人種,從分化上看,它們的關係與獅子和老虎是一樣的。按理說,親緣關係接近的兩個不同種的動物之間是存在生殖隔離的。但是,為什麼尼安德特人與晚期智人就不存在呢?我們一起來探討一下這個問題。
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  • 解讀《人類簡史》:種族滅絕,當智人遇到尼安德特人(3,4合集)
    馬和驢都是哺乳綱,奇蹄目,馬科,馬屬下的兩個物種,但是人屬下,只剩下了唯一一個現存的物種,那就是,我們,又叫智人。還有在印度尼西亞的梭羅人和弗洛裡斯人,在西伯利亞發現的丹尼索瓦人……又到了大約15萬年前,非洲東部又出現了智人,這時的智人在外貌上和我們幾乎沒有任何差別,和其他同時期人種相比,也有一些共同點,都直立行走,都會用火,腦容量也都比較大,但就是腦子還不是特別靈光。
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    今天我們來說一下智人與尼安德特人的十大區別。第一大區別是,智人的頭顱高起成穹隆狀,而尼安德特人的頭顱成低矮的圓拱狀。第二大區別,智人的枕骨已經消失或不明顯,但尼安德特人的枕骨卻特別鮮明突出。第三大區別,智人額頭飽滿聳立,而尼安德特人的額頭扁平朝後,同時,智人的腦容量要略小於尼安德特人。
  • 當現代智人遇到尼安德特人的科技——《尼安德特人三部曲》
    來自發達地區的人決不可能這樣。但從他的手臂上的嵌入設備來看,他肯定來自於科技發達的地區。」隨著兩個世界的人類逐漸相互了解,我們發現了對方的局限性,也反觀自身對於我們的另某些方面深感慚愧,他們就像是我們審視自己的鏡子。幸運的是,最終現代智人和尼安德特人選擇了互相協作,他們中的更多人來到了我們的世界,我們也決定到他們的世界去看一看。
  • 尼安德特人大腦比智人還要大,智人是如何打敗他們的?
    然而,尼安德特人的大腦卻比智人還要大一些,根據科學家測算,尼安德特人的腦容量是1200-1750立方釐米,而智人是1200-1600立方釐米。人類演化示意圖尼安德特人和智人都源自直立人,在演化上是並列關係。根據學術界主流觀點,現代智人都來自於非洲,他們走出非洲進行擴張,幹掉了其他地區的原住民,才徵服了整個地球。
  • 大腦發達的尼安德特人,為何會被智人打敗?
    對於人類來說,演化從來不是一蹴而就的,從數百萬年前的古猿進化到現代人類,中間曾經產生過多個人種,不過最終都被智人打敗,智人也被稱作現代人類的祖先,不過,在遠古時期,地球上的人種—智人並不是最聰明的,曾經存在過一種叫做尼安德特人的人種,他們的大腦要比智人發達很多,不過,在2萬多年之前
  • 智人大腦比較小,尼安德特人大腦比較大,尼安德特人卻輸了?
    文/濤聲依舊智人大腦比較小,尼安德特人大腦比較大,智人卻成為了勝者?腦袋大有智慧,相信很多人對於這句話一直深信不疑,在現代醫學看來,大腦的大小的確決定了腦容量的大小,也決定了智慧的大小,而在弱肉強食的時代裡,智力的大小決定著自身的存亡。
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