導讀:據了解,科學家正通過一種全新的分析比較現代人類與古代人類DNA的方法,繪製人類的基因樹,並且已經取得一些新進展。現代人類(智人)似乎更早和更頻繁地與一個古老的人類祖先進行過交配。他們還發現了這位神秘的遠古人類祖先的DNA,仍然是我們現代人類遺傳基因的一部分的證據。
一支來自美國頂尖大學的美國科學家團隊,開始了一項雄心勃勃的計劃,以繪製不同種類原始人之間的基因流動圖譜。基因流動是古代人類物種間雜交的一個標誌。梅麗莎簡·胡比斯(Melissa J. Hubisz)為了實現這個項目的目標,開發了一種名為ARGweaver-D的新算法。這種算法使研究人員能夠開發出一個早期人類基因樹的模型。
據《生活科學》雜誌報導,參與這項研究的亞當·西佩爾表示,「我們正試圖建立一個完整的模型,用來研究所有被分析的個體的基因進化史。」
通過DNA研究發現神秘的遠古人類祖先
在研究中,研究人員比較了兩名尼安德特人、一名丹尼索瓦人和兩名現代非洲人的基因組。尼安德特人(Homo neanderthalensis)是一種已經滅絕的人類物種,大約在3萬年前滅絕,曾經居住在歐亞大陸的大片地區。丹尼索瓦人是一個神秘的物種,只有通過他們的DNA才能知道,他們可能分布在西伯利亞和東亞地區。之所以選擇現代非洲人作為樣本,是因為我們知道他們沒有尼安德特人和丹尼索瓦人的基因。
基於突破性的算法,研究人員能夠開發一個遠古祖先的"基因樹",基因會以樹形記錄和反應出每個個體之間的關係,以及組合變化的趨勢。研究小組嘗試建立一幅人種間廣泛雜交的圖像,同時對他們的遷徙模式也有了深入的認識。
研究人員在《公共科學圖書館•遺傳學》(PLOS Genetics)雜誌上寫道,他們估計基因流動發生在20萬或30萬年前。研究表明,現代人類(智人),丹尼索瓦人,尼安德特人在遠古時期進行過雜交。然而,使用新的算法,研究人員能夠證明這種雜交發生的時間比以前認為的要早得多。
從解剖學角度來看,現代人很可能是在早期的一波波中離開非洲,遷移到歐亞大陸,並在尼安德特人返回非洲或滅絕之前與他們交配。
網站Inverse.com指出,「基因組包含的遺傳物質來自一個意想不到的來源——一個既不是人類,也不是尼安德特人,也不是丹尼索瓦人的遠古人類祖先。」這是一個謎。研究人員推測,這些基因可能來自直立人。直立人是大約200萬年前出現在非洲的已經滅絕的古人類,是第一個使用火併從非洲遷徙出來的古人類。
神秘的直立人
然而,直立人的「故事」尚未得到證實,因為我們沒有任何來自這個早已滅絕的人類物種的DNA。西佩爾對《生活科學》雜誌說:「那個滅絕的人類物種的基因組從未被測序過。因此,關於人類的進化我們還有很多不知道的地方,包括直立猿人是否是我們的祖先。在基因組序列中發現的「嵌套」的神秘DNA也有可能來自一種新的未知的遠古人類祖先物種。
最新的研究表明,人類的基因樹比最初想像的要複雜得多。幾十萬年前,有四種人類,他們進行了雜交。看來,我們的遠古人類祖先的範圍是重疊的,而且由於他們的定期遷徙,他們經常與不同的人類物種交配。這項研究還顯示了移民在古人類和現代人類進化中的重要性。
現代人類是多個雜交後代的結果
西佩爾告訴《生活科學》雜誌,「一系列不同但有關聯的種群在全球遷徙,經常相互影響,偶爾發生的雜交事件產生雜交後代。目前尚不清楚這些雜交品種是否適合生存和繁衍後代。似乎至少有一些倖存了下來,這就解釋了為什麼許多群體具有獨特的基因遺傳。例如,西藏人和太平洋島民身上有丹尼索瓦人DNA的痕跡。這些雜交事件在現代人類的進化中非常重要。
《科學日報》報導稱,「這些『超級古老』的地區中,有15%可能已經遺傳給了現代人。」這意味著在不同遠古人類物種之間流動的基因,仍然是現代人基因構成的一部分,包括那些來自未知的遠古人類祖先的基因。
很顯然,新的算法可以幫助研究人員更深入地探究古代和現代人類的進化史。西佩爾告訴《科學日報》,「它似乎在探測遠古物種的滲透或物種間的雜交方面特別強大。」例如,該算法可以用於幫助專家了解史前狼和狗之間的交配行為。到目前為止,這個算法已經表明,我們現代人類可能有一個尚不為人所知、未被命名的遠古人類祖先。
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