|
|
对欧洲和亚洲古代现代人类（智人）的 DNA 进行的最新分析比以往更加精确地确定了尼安德特人与现代人类杂交的时间段，该时间段始于约 50,500 年前，持续了约 7,000 年，直到尼安德特人开始消失。
这种杂交使欧亚人继承了许多从尼安德特人祖先那里继承的基因，这些基因总计占我们今天基因组的 1% 到 2%。
基于基因组的估计与考古证据一致，即现代人类和尼安德特人在欧亚大陆并肩生活了 6,000 至 7,000 年。
这项分析涉及现代人类基因组以及从欧亚大陆各地现代人类骨骼中发现的 DNA 测序的 58 个古代基因组，发现尼安德特人与智人杂交的平均日期约为 47,000 年前。此前对杂交时间的估计范围为 54,000 至 41,000 年前。
新的年代测定还表明，现代人类从非洲向欧亚大陆的初始迁徙基本在 43,500 年前就结束了。
加州大学伯克利分校分子与细胞生物学助理教授、该研究的两位资深作者之一 Priya Moorjani 说：“时间点非常重要，因为它对我们了解走出非洲的迁徙时间有直接影响，因为今天大多数非洲以外的人都继承了 1-2% 的尼安德特人血统。”
“这对于了解非洲以外地区的定居点也具有重要意义，这通常是通过观察世界不同地区的考古材料或化石来实现的。”
这项基因组分析也是由纽约罗彻斯特大学和德国莱比锡马克斯普朗克进化人类学研究所 (MPI-EVA) 的 Benjamin Peter 领导的，发表在12 月 13 日的《科学》杂志上。两位主要作者分别是 MPI-EVA 的研究生 Leonardo Iasi 和前加州大学伯克利分校博士后研究员、现就职于 Ancestry DNA 公司的 Manjusha Chintalapati。
基因流动持续时间较长可能有助于解释，例如，为什么东亚人拥有的尼安德特人基因比欧洲人和西亚人多 20%。如果现代人类在大约 47,000 年前向东迁移，正如考古遗址所表明的那样，他们应该已经拥有了混合的尼安德特人基因。
“我们发现，基因混合的时期相当复杂，可能持续了很长时间。不同的族群可能在 6,000 至 7,000 年期间分离，而一些族群可能在更长的时间内继续混合，”彼得说。“但单一的基因流动共同时期与数据最吻合。”
“主要发现之一是对尼安德特人混血时间的精确估计，此前该估计是使用单个古代样本或当今个体进行的。没有人尝试将所有古代样本组合在一起进行建模，”Chintalapati 说。“这使我们能够更全面地了解过去。”
基因组中的尼安德特人沙漠
2016 年，穆尔加尼率先利用古代个体通常不完整的基因组推断尼安德特人基因流动的时间。当时，只有五个古代智人基因组可用。
在这项新研究中，Iasi、Chintalapati 和他们的同事利用这种技术，对过去 45,000 年内生活在欧洲、西亚和中亚的 58 个古代智人基因组和 275 个全球当代人类的基因组进行了测序，从而得出了更精确的日期——47,000 年前。
他们没有假设基因流动只发生在一代人中，而是尝试了由 Iasi 和 Peter 开发的更复杂的模型，以确定杂交延续了大约 7,000 年，而不是间歇性的。
MPI-EVA 研究人员进行的另一项独立研究证实了尼安德特人与现代人类杂交的时间，该研究于 12 月 12 日发表在《自然》杂志上。这项研究分析了两个新测序的智人基因组，智人生活在大约 45,000 年前，也发现了 47,000 年前的日期。
“尽管在之前的研究中已经发表了古代基因组，但尚未对它们进行过如此详细地分析，以了解尼安德特人的祖先。我们创建了现代人类中尼安德特人祖先片段的目录。通过对所有这些样本进行联合分析，我们推断出基因流动的时间约为 7,000 年，”Chintalapati 说。
“马克斯·普朗克研究小组实际上对新的古代 DNA 样本进行了测序，使他们能够直接确定尼安德特人的基因流动时间。他们得出的时间与我们相似。”
加州大学伯克利分校/MPI-EVA 团队还分析了现代人类基因组中含有从尼安德特人遗传下来的基因的区域，以及一些完全没有尼安德特人基因的区域。他们发现，缺乏任何尼安德特人基因的区域，即所谓的古沙漠或尼安德特沙漠，在两个群体杂交后迅速发展起来，这表明基因组中这些区域的某些尼安德特人基因变异对现代人类来说一定是致命的。
距今超过 40,000 年的早期现代人类样本（来自罗马尼亚的欧阿瑟洞穴、俄罗斯的乌斯季伊希姆、捷克共和国的兹拉蒂昆、中国的田园和保加利亚的巴乔基罗的样本）已在其基因组中包含了这些沙漠。
“我们发现 4 万年前的早期现代人类在沙漠中没有任何祖先，因此这些沙漠可能是在基因流动之后迅速形成的，”伊阿西说。
“我们还研究了尼安德特人祖先频率随时间和整个基因组的变化，发现了一些高频率出现的区域，可能是因为它们携带了从尼安德特人渗入的有益变异。”
一些先前的研究报告显示，大多数高频尼安德特人基因与免疫功能、皮肤色素沉着和新陈代谢有关。
例如，从尼安德特人那里遗传下来的一种免疫基因变体对导致 COVID-19 的冠状病毒具有保护作用。一些与免疫系统和皮肤色素沉着有关的尼安德特人基因实际上随着时间的推移在智人中的频率增加，这意味着它们可能对人类的生存有利。
“尼安德特人生活在非洲以外的严酷的冰河时代气候中，并适应了那里的气候和病原体。当现代人类离开非洲并与尼安德特人杂交时，一些个体继承了尼安德特人的基因，这可能使他们能够更好地适应环境并在其中茁壮成长，”Iasi 说。
Chintalapati 补充道：“我们在 3 万年前的样本中就发现了其中一些区域，这一事实表明，其中一些区域实际上是在基因渗入后立即适应的。”
其他基因，例如赋予冠状病毒抗性的基因，可能不会立即发挥作用，但后来变得有用。
“环境发生变化，一些基因就会变得有益，”彼得说。
穆尔加尼目前正在研究东亚血统的人的尼安德特人基因序列，这些人不仅拥有更大比例的尼安德特人基因，而且还有一些基因（高达其基因组的 0.1%）来自另一个早期人类群体丹尼索瓦人。
“我们能够真正窥视过去，并看到从我们的近亲——尼安德特人和丹尼索瓦人那里继承下来的变异是如何随着时间的推移而变化的，这真的很酷，”穆尔贾尼说。“这让我们能够了解尼安德特人和现代人类混合的动态。”
|
|
发表于 2024-12-13 22:50:31