從人類祖先與其他原始人種的交配史,發現我們之前的認識也許錯了

2020-12-05 造就

大約4.1萬年前,一名年輕女子在西伯利亞阿爾泰山脈高處的一個冰冷洞穴中死亡。2008年,科學家找到了她的一根小指骨。科學家從指骨中提取了女子的DNA,並由此推斷出她屬於一個此前不為人知的原始人種,科學家根據發現指骨的洞穴,將之命名為丹尼索瓦人。

到目前為止,我們還不知道丹尼索瓦人究竟長什麼樣子。迄今發現的丹尼索瓦人化石,用一隻手就可以全部握下——那根指骨、一個腳趾以及兩顆牙齒。不過,關於這個人種的其他方面,我們知道得並不少。我們知道他們基因組的幾乎每一個「字母」,我們知道大約在40萬年前,他們與近親尼安德特人發生了分化,而這兩個人種的祖先又是在大約60萬年前,與智人發生了分化。我們知道,當我們的祖先走出非洲並擴散到亞洲時,他們與丹尼索瓦人相遇並進行了通婚。我們知道,其結果就是丹尼索瓦人的DNA仍然留存在一些亞洲人和美拉尼西亞人的身上。現代的中國藏族人能夠適應高海拔生存環境,正是丹尼索瓦人傳下來的一個基因所致。

卡勞斯特-古爾本基安基金會陳列的人類進化展板

現在,得益於華盛頓大學研究人員莎倫·布朗寧(Sharon Browning)的成果,我們還知道了,丹尼索瓦人的DNA曾通過兩波獨立的通婚事件進入現代人的基因庫。在足跡遍及全球的智人中,曾有兩個不同的種群遇上了這些神秘的丹尼索瓦人,並與他們通婚。

布朗寧開發了一種技術,可以對很多現代人種群的基因組進行比較,並找出相對於相鄰片段而言異常的DNA片段。這些不同的DNA片段可能遺傳自原始人種,比如尼安德特人、丹尼索瓦人,或是其他尚未被發現的人種。然後,布朗寧便可以把這些片段與原始人種的基因組進行比較,從而確定該DNA片段到底源自哪個人種。

在中國人和日本人的基因組中,布朗寧發現了多個跟上述丹尼索瓦女子的基因組密切匹配的片段。但讓她感到意外的是,她也發現了明顯源自丹尼索瓦人的DNA片段,但它們跟阿爾泰洞穴中那名女子基因組的匹配程度卻弱多了。「它們的親緣關係已經近到讓我們能夠確信,它們源自丹尼索瓦人,但它們還沒有那麼近。」布朗寧說。

這表明,現代人遺傳了兩個獨立的丹尼索瓦人種群的DNA。布朗寧認為,當今美拉尼西亞人的祖先在向南亞和馬來半島擴張的過程中,遇到了丹尼索瓦人,兩個種群發生了通婚,結果就是,現代美拉尼西亞人的DNA中,有5%源自丹尼索瓦人。

幾乎在同一時期,當今東亞人的祖先在穿越整個大陸時選擇了更偏北的路線,結果,他們遇到了另一個丹尼索瓦人種群,也許就在距離那個阿爾泰洞穴不遠的地方。再一次,兩個種群發生了通婚。再一次,丹尼索瓦人的DNA滲入了現代人的基因組。

不過,相對於美拉尼西亞人而言,這個滲透力度要小得多,當今東亞人遺傳的丹尼索瓦人DNA只佔他們基因組的0.2%。「也許當時是一大群東亞人跟一小群丹尼索瓦人相遇了。」布朗寧推測道。而且,讓事情變得更為複雜的是,一些美拉尼西亞人可能向北遷徙,並與東亞人通婚,從而將兩種丹尼索瓦人血統統一到了一個世系當中。

「一旦我再發現一個丹尼索瓦人的洞穴,我覺得我們會看到某種類似於尼安德特人的情況。」布朗寧說。讓她感到意外的是,她並沒有。現代歐亞人種群的DNA中,大約有2%可以追溯到尼安德特人,而這一遺產似乎是源自現代人與特定尼安德特人種群發生的單一通婚事件,這群尼安德特人的活動範圍可能在如今的歐洲地區。

這「在某種程度上有悖於我們當前的認知」,加州大學默塞德分校的艾米莉亞·韋爾塔·桑切斯(Emilia Huerta Sánchez)說。一些科學家認為,有好幾個尼安德特人種群向現代人貢獻了他們的DNA,這或許能夠解釋為什麼東亞人擁有的尼安德特人DNA要比歐洲人多得多。但布朗寧及其同事卻持相反的論調,「而且他們有相當多的證據來支持自己的結論。」韋爾塔·桑切斯說。

這似乎違反了直覺,尤其是考慮到我們已經知道,尼安德特人遍布整個歐亞大陸,而丹尼索瓦人的蹤跡僅見於西伯利亞的一個洞穴。不過,這樣的圖景可能具有迷惑性。科學家對兩個尼安德特人種群的基因組進行了測序——一個來自克羅埃西亞的溫迪加洞穴,另一個來自西伯利亞的阿爾泰地區——結果發現,這兩個種群之間的基因差異要小於布朗寧在其研究中確認的兩個丹尼索瓦人種群之間的差異。「也許尼安德特人的遊牧性更強,不同種群之間經常通婚,而丹尼索瓦人可能就待在一個特定的地方,彼此之間沒有通婚。」她說道。

還有一種可能是,丹尼索瓦人的分布範圍更廣,遠不是數量有限的化石證據所表明的那樣。「他們的活動範圍可能跟亞洲人和巴布亞人存在重疊,因為這些種群曾頻繁相遇。」加州大學伯克利分校的普利婭·莫爾扎尼(Priya Moorjani)說,「我們只是依靠唯一一個洞穴裡的遺傳物質來了解丹尼索瓦人,所以,任何新的見解都令人興奮。」

翻譯:何無魚

校對:其奇

編輯:漫倩

來源:The Atlantic

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