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现代人类离开非洲后,与尼安德特人相遇并杂交,导致如今非洲以外所有人的基因组中都含有约 2-3% 的尼安德特人 DNA。然而,人们对这些欧洲首批拓荒者的基因以及尼安德特人与非洲以外人种混合的时间知之甚少。
欧洲的一个关键遗址是捷克的 Zlatý kůň,在那里发现了一个完整的头骨,属于一个生活在大约 45,000 年前的个体,之前已经进行了基因分析。然而,由于缺乏考古背景,无法将此人与任何考古学定义的群体联系起来。
附近的一个遗址是德国拉尼斯的 Ilsenhöhle,距离兹拉蒂昆约 230 公里,因一种特殊的考古学类型而闻名,即林康布-拉尼斯-杰兹马诺维奇 (LRJ) 文化,可追溯到大约 45,000 年前。长期以来,人们一直在争论 LRJ 文化是由尼安德特人还是早期现代人类创造的。
尽管拉尼斯遗址保存的大多是小块骨头碎片,但之前的研究分析了其中 13 具遗骸的线粒体 DNA,发现它们属于现代人类,而不是尼安德特人。然而,由于线粒体序列仅构成遗传信息的极小部分,因此与其他现代人类的关系仍然是个谜。
连接 Zlatý kůň 和 Ranis
《自然》杂志发表的一项研究分析了拉尼斯 13 个标本的核基因组,发现它们代表至少六个个体。骨骼的大小表明其中两个个体是婴儿,从遗传学上讲,三个是男性,三个是女性。
有趣的是,这些个体中包括一对母女,以及其他更远的亲属。该团队还对在 Zlatý kůň 发现的女性头骨进行了更多 DNA 测序,为该个体生成了高质量的基因组。
“令我们惊讶的是,我们发现 Zlatý kůň 与来自 Ranis 的两个个体之间存在五级或六级遗传关系,”这项研究的主要作者 Arev Sümer 说道。“这意味着 Zlatý kůň 在遗传上属于 Ranis 大家族的一部分,并且很可能也制作了 LRJ 型工具。”
在拉尼斯的六个个体中,有一块骨骼保存得特别好。事实上,它是从更新世至今保存最完好的现代人类骨骼,可供 DNA 检索。这使得研究小组从这名男性个体(称为 Ranis13)身上获得了高质量的基因组。
总之,Ranis13 和 Zlatý kůň 基因组代表了迄今为止测序的最古老的高质量现代人类基因组。在分析与表型特征相关的遗传变异时,他们发现 Ranis 和 Zlatý kůň 个体携带与深色皮肤和头发颜色以及棕色眼睛相关的变异,反映了这一早期欧洲人群的近期非洲起源。
Zlatý kůň/Ranis 群体的插图。大约 45,000 年前,来自德国 Ranis 和捷克 Zlatý kůň 的个体可能一起穿越欧洲开阔的草原景观。图片来源:Tom Björklund,马克斯普朗克进化人类学研究所
通过分析拉尼斯和兹拉蒂·库恩基因组中从同一祖先继承的片段,研究人员估计他们的种群最多由几百人组成,可能分散在更大的领土上。作者没有发现任何证据表明这一小群早期现代人类种群对后来的欧洲人或任何其他世界人口有所贡献。
尼安德特人与人类混血的较短时间范围
Zlatý kůň/Ranis 人群与尼安德特人在欧洲共存,这提出了一种可能性,即在他们迁徙到欧洲后,他们的近亲中可能存在尼安德特人。此前对 40,000 多年前现代人类的研究发现了现代人类与尼安德特人之间近期混合事件的证据。
然而,在 Zlatý kůň/Ranis 个体的基因组中并未发现近期尼安德特人混血的证据。
“现代人类群体可能后来才到达欧洲,并带有尼安德特人血统,而拉尼斯人和兹拉蒂·库尼人却没有,这一事实可能意味着,较古老的兹拉蒂·库尼人/拉尼斯血统可能通过不同的路线进入欧洲,或者与尼安德特人居住的地区没有那么广泛的重叠,”共同指导这项研究的凯·普吕弗 (Kay Prüfer) 推测道。
Zlatý kůň/Ranis 人群代表了已知最早与现代人类群体的分化,现代人类群体迁出非洲,后来分散到欧亚大陆。尽管早期分离,Zlatý kůň 和 Ranis 的尼安德特人血统源自同一次古老的混合事件,如今在非洲以外的所有人身上都可以检测到这种混合事件。
通过分析高覆盖率的 Ranis13 基因组中尼安德特人贡献的片段长度,并对该个体进行直接放射性碳测年,研究人员将这一尼安德特人混合种群的年代确定为 45,000 至 49,000 年前。
由于当今所有非洲以外的人群都与 Zlatý kůň 和 Ranis 拥有相同的尼安德特人血统,这意味着大约 45,000 至 49,000 年前,一定仍然存在一个连贯的非洲以外的祖先人群。
“这些结果让我们对最早定居欧洲的先驱者有了更深入的了解,”该研究的资深作者约翰内斯·克劳斯 (Johannes Krause) 说。
“他们还指出,在非洲以外发现的任何超过 50,000 年的现代人类遗骸都不可能属于与尼安德特人杂交的非洲以外的普通人群,而这种人群如今已遍布世界大部分地区。”
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