新发现揭示了尼安德特人和尼安德特人之间的古老联系

由普林斯顿大学的 Josh Ackie 和东南大学的 Liming Li 领导的国际研究小组报告称，现代人类与尼安德特人的杂交已经超过 20 万年。 Ake和Lee确定了第一波接触波发生在大约200-25万年前，另一波波发生在100-12万年前，最大的波波发生在大约50-6万年前。 他们使用了一种名为 IBDmix 的遗传工具，该工具使用人工智能而不是活人参考组来分析 2000 名活人、三名尼安德特人和一名丹尼索瓦人。 版权所有：玛蒂尔达·洛克，普林斯顿大学

遗传学家 Joshua Ackie 表示，现代人类和尼安德特人互动了 20 万年。

新的基因研究揭示了尼安德特人、丹尼索瓦人和现代人类之间广泛的杂交和长期相互作用，这表明尼安德特人的历史比以前理解的更加完整，并支持尼安德特人同化现代人类的理论。

自 1856 年发现第一块尼安德特人骨头以来，人们对这些古人类的好奇心与日俱增。 是什么让他们与我们不同？ 他们与我们有多相似？ 我们的祖先和他们相处得好吗？ 还是他们在与他们战斗？ 或者他们爱他们吗？ 最近发现了一个名为丹尼索瓦人的群体，这是一个居住在亚洲和南亚的类似尼安德特人的群体，这又增加了另一组问题。

现在，由遗传学家和人工智能专家组成的国际团队正在为我们共同的人类历史增添全新的篇章。 在普林斯顿大学刘易斯·西格勒综合基因组学研究所教授约书亚·阿基（Joshua Ackie）的带领下，研究人员发现了混合和基因交换的历史，这表明这些早期人类群体之间的联系比之前想象的更为密切。

“这是遗传学家首次发现多波现代人类与尼安德特人的关系，”中国南京东南大学医学遗传学与发育生物学系教授李黎明说，他作为研究员进行了这项工作。在阿基实验室”。

“我们现在知道，在人类历史的绝大多数时间里，我们都有现代人类和尼安德特人之间的接触历史，”阿克说。 人类是我们最直接的祖先，大约在 60 万年前从尼安德特人的家谱中分离出来，然后在大约 25 万年前发展出了我们现代的身体特征。

数千年持续互动

“从那时起，直到尼安德特人消失——大约 20 万年前——现代人类一直在与尼安德特人群体互动，”他说。

他们的工作成果出现在最新一期的期刊上 科学。

尼安德特人曾经被视为行动迟缓和愚蠢，但现在被视为熟练的猎人和工具制造者，他们用复杂的技术治疗他人的伤口，并且非常适应在寒冷的欧洲天气中繁衍生息。

（注：所有这些古人类群体都是人类，但为了避免说“尼安德特人”、“丹尼索瓦人”和“我们物种的早期版本”，大多数考古学家和人类学家使用缩写“尼安德特人”、“丹尼索瓦人”和“现代人”人类）。

Aki 和他的团队利用 2000 名现存人类、三名尼安德特人和一名丹尼索瓦人的基因组，绘制了过去 25 万年来古人类群体之间的基因流图。 研究人员使用了他们设计的遗传工具 一些年 很久以前，有一个名为 IBDmix 的程序，它使用机器学习技术来解码基因组。 之前的研究人员依赖于将人类基因组与现代人类的“参考群体”进行比较，这些现代人类被认为很少或没有尼安德特人或丹尼索瓦人的基因。 脱氧核糖核酸。

Aki 的团队已经证明，即使是这些生活在尼安德特人洞穴以南数千英里的群体，也含有微量的尼安德特人 DNA，这些 DNA 可能是旅行者（或其后代）带到南方的。 使用 IBDmix，Akey 团队确定了大约 200-25 万年前的第一波接触，100-12 万年前的另一波接触，以及大约 50-6 万年前的最大接触波。

人类迁徙模型回顾

这与之前的遗传数据形成鲜明对比。 “到目前为止，大多数基因数据表明，现代人类于 25 万年前在非洲进化，又在那里呆了 20 万年，然后于 1950 年迁往非洲。 然后 “五万年前，远古人类决定走出非洲，并传播到世界其他地区，”阿克说。

“我们的模型表明，并没有长期的停滞期，但在现代人类出现后不久，我们就开始迁徙出非洲并返回非洲，”他说。 “对我来说，这个故事是关于扩散的，现代人类四处移动，遇到的尼安德特人和丹尼索瓦人比我们之前意识到的要多得多。”

这种流动人类的愿景与古代考古和人类学研究一致，表明古人类群体之间存在文化交流和工具交换。

Lee 和 Akey 的主要想法是在尼安德特人基因组中寻找现代人类 DNA，而不是相反。 “过去十年的绝大多数基因工作都集中在与尼安德特人的交配如何影响现代人类表型和我们的进化历史上，但这些问题反过来也是相关且有趣的，”阿基说。

他们意识到，尼安德特人和现代人类第一波杂交的后代一定是留在了尼安德特人身边，因此在现存人类中没有留下任何痕迹。 “因为我们现在可以将尼安德特人的成分纳入我们的基因研究中，我们正在以以前无法看到的方式看到这些早期的扩散，”阿基说。 谜题的最后一块是发现尼安德特人的人口比之前想象的要少。

遗传模型传统上使用方差作为种群规模的衡量标准。 基因越多样化，人口就越多。 但 Aki 的团队利用 IBDmix 证明，这种表型多样性很大程度上来自于现代人类的 DNA 序列，而现代人类的人口规模要大得多。

结果，尼安德特人的实际数量从能够繁殖的约 3,400 人减少到约 2,400 人。

总体而言，新发现描绘了大约 3 万年前尼安德特人如何从记录中消失的图景。

“我不喜欢说‘灭绝’，因为我认为尼安德特人几乎已经灭绝了，”阿基说。 他的想法是，尼安德特人的数量慢慢减少，直到最后的幸存者融入现代人类社会。

伊利诺伊州立大学人类学教授弗雷德·史密斯 (Fred Smith) 于 1989 年第一个提出了这种“同化模型”。“我们的研究结果提供了与弗雷德的假设一致的强有力的遗传数据，我认为这非常有趣，”阿基说。

“尼安德特人正处于灭绝的边缘，而且可能持续很长一段时间。如果我们将他们的数量减少 10% 或 20%（这是我们的估计），这将意味着本已脆弱的人口数量将大幅减少，”他说。

“现代人类基本上就像拍打海滩的海浪一样，缓慢但肯定地侵蚀着海滩。最终，我们在人口数量上超过了尼安德特人，并将他们融入到现代人类中。”

参考文献：“过去 20 万年尼安德特人和现代人类之间重复的基因流动”，作者 Liming Li、Troy J. Comey、Robert F. Berman 和 Joshua M. Akey，2024 年 7 月 12 日， 科学。
DOI：10.1126/science.adi1768

这项研究之前已得到支持 美国国立卫生研究院 （将 R01GM110068 授予 JMA）。