人类杂交起源(我们从何而来从DNA研究发现的早期人类复杂的)
人类杂交起源(我们从何而来从DNA研究发现的早期人类复杂的)除此以外,古人类学家还发现尼安德特人在60万年前与现今非洲人的祖先可能有过杂交。尼安德特人可能也在早期与现代人祖先进行过杂交,而杰尼索瓦人与现今的大洋洲和亚洲人的祖先可能存在杂交,丹尼索瓦人还可能接受过一百多万年前与现代人类祖先分离的古老人类的基因。其实针对尼安德特人和丹尼索瓦人基因的研究和对比一直在进行。早期比对从两组个体中回收的DNA表明它们相互之间的差异超过390 ka。最早在丹尼索瓦人基因中发现少量尼安德特人DNA,是在2010年对于“X女”的指骨化石DNA研究中,这表明在尼安德特人和丹尼索瓦人共同生存在欧亚大陆的演化历史中,两个群体至少混合过一次。尼安德特人的发现相比丹尼索瓦人要早得多,化石也更加丰富。1856 年,尼安德特人的遗迹首先在德国尼安德河谷被发现,之后关于尼安德特人的考古研究一直在不断推进,现在人们认为其在大约12万到3万年前的冰河时期居住在欧洲及西亚。在历史上很长一
太长不看版(【结论】):
科学家发现了一根骨头,来自尼安德特人母亲和丹尼索瓦人父亲“爱的结晶”。对这根古老骨头的DNA分析表明早期人类之间的混血交配比以往想象的要频繁。
尼安德特人和丹尼索瓦人都是已经灭绝的古人类。
丹尼索瓦人,于2008年在西伯利亚南部阿尔泰山丹尼索瓦洞(Denisova Cave)的古遗址中被发现。化石包括一块指骨和一颗牙齿,以及一些饰物。通过DNA测序,该化石为一名5到7岁的女性,被称为“X女”(Woman X)。
尼安德特人的发现相比丹尼索瓦人要早得多,化石也更加丰富。1856 年,尼安德特人的遗迹首先在德国尼安德河谷被发现,之后关于尼安德特人的考古研究一直在不断推进,现在人们认为其在大约12万到3万年前的冰河时期居住在欧洲及西亚。
在历史上很长一段时间,尼安德特人和丹尼索瓦人同时居住在欧亚大陆,直到大约4万年前(40 ka)被现代人智人取代。
蓝色,尼安德特人; 红色,丹尼索瓦人; 黄色,古代现代人类。
其实针对尼安德特人和丹尼索瓦人基因的研究和对比一直在进行。早期比对从两组个体中回收的DNA表明它们相互之间的差异超过390 ka。最早在丹尼索瓦人基因中发现少量尼安德特人DNA,是在2010年对于“X女”的指骨化石DNA研究中,这表明在尼安德特人和丹尼索瓦人共同生存在欧亚大陆的演化历史中,两个群体至少混合过一次。
除此以外,古人类学家还发现尼安德特人在60万年前与现今非洲人的祖先可能有过杂交。尼安德特人可能也在早期与现代人祖先进行过杂交,而杰尼索瓦人与现今的大洋洲和亚洲人的祖先可能存在杂交,丹尼索瓦人还可能接受过一百多万年前与现代人类祖先分离的古老人类的基因。
总结来看,就是我们之前就知道这些古人类之间的关系,也许不只是分享同一块栖息地这么简单,他们之间存在着复杂的基因交流和杂交。也就是说,尽管他们也许形态上有所差异,但是他们完全可以跨类群杂交,生下“混血儿”。
现代人、尼安德特人和丹尼索瓦人之间复杂的基因交流
如果说之前科学家针对DNA的对比研究都还只是发现过一些尼安德特人和丹尼索瓦人存在“杂交”的线索,那么这次的发现可以说就是发现尼安德特人和丹尼索瓦人之间交配的“实锤”了——发现尼安德特人和丹尼索瓦人的杂交后代,Denisova 11的主人。
这次的研究对象——Denisova 11是一块长骨的碎片,来自一名女性。科学家提取了其DNA分子,并与之前发现的尼安德特人的基因组(Altai Neanderthal)和丹尼索亚人基因组(Denisova 3)对比,发现其有38.6%的基因信息片段携带与尼安德特人基因组匹配的等位基因,42.3%携带与Denisovan基因组匹配的等位基因。这表明尼安德特人和丹尼索瓦人两个古人类群体对Denisova 11的基因的贡献大致相等。
故事讲到这,我们就可以有两种假设:
假设1、Denisova 11源自具有相同比例的尼安德特人和丹尼索瓦人血统的古人类群。
假设2、Denisova 11的父母分别来自尼安德特人和丹尼索瓦人这两个群体。
为了确定这两种假设中哪一种最符合实际情况,我们选取尼安德特人的基因组(Altai Neanderthal)和丹尼索亚人基因组(Denisova 3)中一些特殊的位点(在纯合形式中具有颠换差异的位点)进行研究。通过模拟计算出在不同的杂交情况下形成的基因型,再将这些模拟出的基因型与Denisova 11的基因型进行对比,找出最类似的一个(模拟计算过程很复杂)。
接下来做的事情就很简单了,直接看图对比Denisova 11与这些模拟出来的子代基因型。很容易看出Denisova 11与F1,即与尼安德特人和丹尼索亚人的子一代最为相似,我们就证明了假设2——“Denisova 11的父母分别来自尼安德特人和丹尼索瓦人这两个群体”更为合理。
又因为Denisova 11的线粒体DNA是尼安德特人型,而线粒体只可能来自于母亲(受精过程中精子中的线粒体不会进入受精卵),也就是Denisova 11的母亲来自于尼安德特人。
从基因组序列推断出尼安德特人和丹尼索瓦人种群之间的关系和基因流动事件。
综上所述,我们就可以得到我们最开头的结论:Denisova 11女孩是尼安德特人母亲和丹尼索瓦人父亲“爱的结晶”。
如果说只是知道Denisova 11女孩是“尼丹混血”(尼安德特人和丹尼索瓦人),对于科学研究来说当然还是不够的,科学家想要解释的是“我们从哪里来?”。
“尼丹混血”的发现证明也许在历史上,当不同的古人类群体相遇的时候,他们很有可能会在相遇时经常发生亲密关系,并产生后代。又结合现代人基因中尼安德特人和丹尼索瓦人DNA的存在,在智人演化成现代人的过程中,也许与同区域内的尼安德特人和丹尼索瓦人进行杂交,吸收他们的基因。
也就是说,我们也许不只是来自于非洲,我们的基因中也有来自大陆上其他古人类的DNA片段,我们不只是“Out-of-Africa”,而是“Continuity with Hybridization” 。
从“Out-of-Africa”模型,到“Continuity with Hybridization
参考文献和图片来源:
[1]Slon V. et al. (2018). "The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father." Nature 561(7721): 113-116.
[2]Groucutt H. S. et al. (2015). "Rethinking the dispersal of Homo sapiens out of Africa." Evol Anthropol 24(4): 149-164.
[3]部分图片来自于wiki百科