世界不思議

基因學發展,揭開尼安特人的神秘面紗,他與智人有何關聯呢?

前言:2010年5月,在圍繞著可能存在的智人和尼安德特人混合後裔的化石在科學界進行了多年的激烈討論之後,由德國萊比錫馬克斯普朗克進化人類學研究所的斯萬特·帕博領導的一個研究小組,發表了他們為找回古代人類而進行的開拓性旅程的結果-尼安德特人的DNA。這項研究發出了一個衝擊:它發現我們自己的DNA中含有1-4%的尼安德特人DNA,這意味著我們早期的現代人類祖先在冰河時代的歐亞大陸與尼安德特人相融合。這個研究小組的發現不僅將現代人類和尼安德特人的關係推得更近了,而且也為更古老的基因研究鋪平了道路,從那時起,尼安德特人與智人之間的聯繫就更加清晰了。

尼安特人頭骨


一、驚人的發現,尼安特人與智人相似
尼安德特人是相對矮壯的人類,有著巨大的大腦,他們逐漸在寒冷的歐亞大陸發展起來,在大約20萬到10萬年前,他們的特徵變得清晰可辨,當我們確定他們在大約7萬年前定居時,他們的全套特徵都是"經典的"。它們很好地適應了寒冷的氣候,從西班牙和地中海到北歐和俄羅斯,以及整個近東地區,再到烏茲別克斯坦和西伯利亞的遠東地區,即使是最大的冰河時代的動物,如猛獁象或毛犀牛,也能捕獵。基因研究表明,尼安德特人是我們的姐妹群;我們在相當長的一段時間以前,在非洲,大約55萬年到75萬年前,有著共同的祖先,但我們與他們的關係並沒有就此結束。儘管早在10萬年前,可能在近東,現代人類就已經在更局部的地方與他們的姐妹物種相遇並雜交,但從大約5.5萬年前開始,現代人類第一次擴展到了尼安德特人的領地,當時一大群尼安德特人離開非洲,開始與近東一起在世界各地傳播作為第一站。正是在這個位置和時間範圍內,尼安德特人DNA的最大可見片段進入了我們現代的人類系統。

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現代人類在進入歐亞大陸其他地區的旅途中,顯然沒有找到廣闊的、無人居住的土地,沒有可以獵食的獵物,而是不得不分享或競爭。不知怎的,尼安德特人在不完全是最狂風的條件下成功地生存了這麼長時間之後,在大約4萬到3萬年前,在現代人類侵佔他們的土地後不久,就從化石記錄中消失了。我們對這兩個物種相遇時所發生的事仍知不多。例如,很難說我們應該如何把他們想像成真正的會面和分享某些領域;選擇的範圍從過分暴力和競爭到愉快地交換技巧和訣竅。

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目前還不完全清楚智人是否直接或間接地推動了尼安德特人的滅絕,以及其他哪些因素可能起了作用。這場爭論的另一個重要組成部分是混血——它到底是如何融入這個故事的?在何種情況下以及在何種程度上,這可能會從根本上改變我們對現代人類和尼安德特人在歐亞大陸共享的時間空間內如何相互作用的看法。它當然會影響我們對事物社會方面的看法;它意味著基因被交換,我們的基因構成被改變,這種影響不僅在那裡,然後在冰河時期的歐亞大陸,而且一直持續到今天。這也意味著尼安德特人並沒有在最嚴格的意義上滅絕,因為他們的部分DNA仍然存在於我們體內。

尼安德特人復原男性頭部


二、人類祖先的發展,與其他民族的融合。
如上所述,這裡有一個家庭關係;至少在大約50萬年前,一個被普遍認為是人類祖先的群體從非洲興起並離開,一路旅行到歐洲,並在這些地區的某個地方逐漸發展成尼安德特人,雖然海德堡人的那一部分對非洲來說是相當好的,並且留下來成為最終發展到智人的一部分。當這兩個姐妹團體面對面的時候,已經有了一些不同。尼安德特人的體格更結實,頭骨大,眉毛有脊,沒有一個合適的下巴,現代人的骨骼和頭部又高又細,下巴和面部輪廓分明,藏在我們的腦殼裡。然而,無論是狩獵和採集,使用精心製作的工具生存,並顯示像用火和埋葬的東西的證據。塔本洞基因證據和考古發現似乎都支持近東是第一次接觸的地方。這一地區在以色列的斯卡胡爾和卡夫澤遺址顯示了非洲以外地區智人的最早證據,那裡的墓葬年代已經超過10萬年前,甚至可能高達驚人的13萬年前。

此外,尼安德特人也曾出現在這裡,在鄰近的地點,如塔本洞和凱巴拉洞。進化遺傳學家斯萬特·帕博設想了一種可能的情景,即當氣候變暖、更適合人類需求時,現代人類可能已經遷入這些近東洞穴,而尼安德特人可能在更寒冷的時期被推到了遙遠的南方,很可能導致這兩個物種在短時間內至少在某個時間點相遇,它們交織在同一個地區。這種近東的環境也是在西伯利亞阿爾泰山脈發現的一組尼安德特人中很早就存在智人DNA的最合乎邏輯的解釋,在那裡尼安德特人也被認為與其他人類物種雜交,傑尼索瓦人——數據表明,這些尼安德特人的祖先在大約10萬年前就已經與現代人類相遇並交配。

三、智人與尼安特人的關聯,如今可以找到的證據,跳入我們智人基因庫的尼安德特人DNA的主要成分來自於晚些時候的雜交;隨著現代人的主要浪潮在大約55000年前離開非洲,他們似乎在近東遇到了尼安德特人並與他們混合。也許,與一群生活在那裡的現代人混在一起,他們在過去的某個時候已經與尼安德特人交配過了。這群遊歷的智人隨後攜帶他們的混合基因到世界的很遠的地方,因為他們分佈在亞洲並進入歐洲。因此,今天非非洲人平均擁有約2%的尼安德特人DNA。有趣的是,在東南亞的某個地方,這些現代人撞上了另一種可能已經生活在那裡的人類——傑尼索萬人。這給了我們另一個線索,當兩個不同的人類群體相遇時,可能會發生什麼;現代人類也與他們雜交,大約在54000-44000年前。當它起作用的時候,它就起作用了;有很多線索表明,雜交可能是我們進化道路上的一個共同特徵。當談到這種混合的實際方面時,我們不知道我們是否應該把兩種不同的——儘管是相關的——人類之間的會面想像成自發的鄰里燒烤,這種燒烤導致人們在食用更多的食物和飲料時變得非常友好,是暴力和不愉快的事情,或者介於兩者之間的任何東西。我們所知道的是,就我們所能檢測到的,也就是說,所有或幾乎所有的基因都是從尼安德特人跳到現代人身上的,這意味著在現代人類社會中,曾有過混血兒。

四、智人與尼安特人和平共處,共享歐亞大陸。最早在45000年前,在一個創始人口中,智人來到歐洲時,可能會有一點"啊,你們又來了"的啟示。很快,就形成了一個巨大的反差:尼安德特人已經生活在喜怒無常的冰河時代的歐洲幾千年了,他們已經適應了寒冷的身體和生活方式,而到達的現代人,雖然已經攜帶了一些尼安德特人的DNA,卻必須學會應對新的地區條件。雖然這似乎使智人在努力開拓自己的生活空間時處於不利地位,但他們得到了巨大的幫助,因為數字對他們有利;他們的群體規模和總人口密度都比常住的尼安德特人大得多,他們已經在減少的人口肯定突然面臨著對資源的競爭。尼安德特人遺址Aurignacian遺址拉夏貝爾奧克斯聖徒五、尼安特人與智人的融合,對遺傳影響科學已經到了一個奇妙的地步,在那裡我們不僅可以看到我們最初從尼安德特人那裡獲得的DNA,而且還可以發掘其中一些基因的功能,這些基因至今仍然對我們有影響。

已經確認的基因中包括影響皮膚和頭髮顏色的基因,這表明現代人第一次來到寒冷的歐亞大陸時,他們通過從尼安德特人身上提取較淺的皮膚和較白的頭髮來幫助自己適應。免疫系統也顯示了類似的情況;某些增強免疫反應的基因變體,有助於保護現代人類抵禦新的寄生蟲和細菌,這是尼安德特人和傑尼索瓦人的共同貢獻。尼安德特人骨骼與重建總結:然而,儘管這些變化最初可能在圍繞史前景觀的狩獵採集社會中是有用的,但我們今天截然不同的生活方式和環境意味著我們現在看到了尼安德特人遺產的一些嚴重副作用。例如,雖然一種確保更快凝血的基因變體可以挽救史前人類的生命,但它也增加了中風等的風險,考慮到當今的高預期壽命,這是不方便的。此外,在今天更無菌的環境中,尼安德特人的免疫反應增強有時會轉化為過敏。傑尼索萬的基因組也已經測序,因此他們對我們的基因影響也開始被研究。不過,現在已經很清楚的是,不僅僅是這兩種人類智能和他們親密接觸,而且不同的人類一直在混居,甚至是在非洲。參考資料:《地球物理研究摘要》《基礎圖書》

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