今天的⼤多数⼈都携带着尼安德特⼈的基因。但这种基因混合在何时、何地发⽣,以及是⼀次性的还是⻓期的,⼀直存在争议。⼀项近⽇在预印本平台bioRxiv公布的研究,对古代和现代基因组进⾏了分析,发现现代⼈的尼安德特⼈DNA来⾃约4.7万年前的⼀次⻓期混合。这是第⼀篇使⽤数⼗个古代智⼈基因组解决上述争议的论⽂,可能会对⼈类进化中的其他重⼤事件的时间产⽣影响。
尼安德特⼈和现代⼈⼤约在50万年前分化。尼安德特⼈栖居在欧亚⼤陆,⽽我们的祖先智⼈则聚集在⾮洲。⼤约7万年前,今天⾮洲⼈以外的所有现代⼈祖先离开了这⽚⼤陆,到达欧亚⼤陆,并可能在今天的中东或欧洲遇到了尼安德特⼈。⽽与尼安德特⼈的结合可能要追溯到10万年前或更早。但并不是所有从这些早期接触中遗传的尼安德特⼈基因都能留存到今天。随着时间的推移,在⾃然选择和偶然性下,⼤部分基因都丢失了。
通过分析现代⼈的古代样本,追踪他们如何随着时间的推移获得和失去尼安德特⼈基因,可以得到⼀个延续⾄今的尼安德特⼈基因起源的更完整的进化故事。为此,美国加利福尼亚⼤学伯克利分校⼈⼝遗传学家Priya Moorjani和同事分析了59个古代智⼈基因组序列。这些智⼈⼤多来⾃⻄欧和亚洲。
其中,最古⽼的为⻄⻄伯利亚Ust-Ishim的男性(4.5万年前)、捷克Zlaty kuň的⼥性(4.5万年前),以及保加利亚巴柯基罗洞⽳(4.5万年⾄3.5万年前)和罗⻢尼亚Pestera cu Oase洞⽳(4万年前)个体的DNA。
研究⼈员将这些古代智⼈基因组与全球275个现代⼈基因组进⾏了⽐较,确定了继承⾃尼安德特⼈的基因区域。
然后,他们使⽤计算机软件跟踪了尼安德特⼈基因在不同⼈群中的演变情况,估算了需要多少代⼈的基因组才会出现这样的分化。最终,Moorjani和同事得出结论,⼤约4.7万年前,尼安德特⼈基因开始流⼊现代⼈的祖先。通过对基因流动周期进⾏建模,他们认为尼安德特⼈和现代⼈在⼤约6000到7000年的时间内交换基因最符合数据。但该研究没有分析尼安德特⼈和现代⼈“夫妻”在这段时间⾥有多频繁地在⼀起。
不过此前有研究表明,这样的配对可能并不罕⻅。
Moorjani等⼈研究发现,现代⼈最古⽼的基因组拥有相对较⻓的尼安德特⼈基因区域。但随着时间推移,这⼀区域变短了。这表明被丢掉的基因⽚段可能携带有害突变或能够导致后代不育。与此同时,研究证实了现代⼈获得的⼏个尼安德特⼈基因⽚段,涉及⽪肤⾊素沉着、免疫反应和新陈代谢,都是对⼈类有利的。
未参与该研究的英国⾃然历史博物馆⼈类学家Chris Stringer说,确定基因混合的时间有助确定其他重⼤迁徙事件发⽣的时间,⽐如智⼈何时抵达澳⼤利亚。他指出,今天澳⼤利亚⼟著⼈与所有其他⾮⾮洲⼈⼀样,拥有尼安德特⼈⾎统。因此,他们的祖先⼀定是在这场混合事件之后到达澳⼤利亚的,时间不可能早于4.7万年前。