新发现揭示古人类与尼安德特人的联系

普林斯顿大学的乔希-阿基（Josh Akey）和东南大学的李黎明（Liming Li）领导的国际研究小组报告说，现代人与尼安德特人杂交已有 20 多万年的历史。Akey和Li确认了大约20-25万年前的第一波接触，10-12万年前的另一波接触，以及大约5-6万年前的最大一波接触。他们使用了一种名为 IBDmix 的遗传工具，该工具使用人工智能，而不是活人的参照人群，对 2000 名活人、3 名尼安德特人和 1 名丹尼索瓦人进行了分析。资料来源：普林斯顿大学，Matilda Luk

自从 1856 年发现第一块尼安德特人的骨头以来，人们对这些古人类的好奇心与日俱增。他们与我们有什么不同？他们和我们有多少相似之处？我们的祖先与他们相处得好吗？与他们争斗？爱他们吗？最近发现的一个叫做丹尼索瓦人的群体，一个居住在亚洲和南亚的类似尼安德特人的群体，又给我们增添了一系列问题。

现在，一个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类人猿历史增添新的篇章。在普林斯顿大学刘易斯-西格勒综合基因组研究所教授约书亚-阿基的领导下，研究人员发现了基因交融和交流的历史，这表明这些早期人类群体之间的联系要比之前认为的更加密切。

中国东南大学医学遗传学与发育生物学系教授李黎明说："这是遗传学家首次发现现代人与尼安德特人的多波混血。"

阿基说："我们现在知道，在人类历史的绝大部分时间里，现代人和尼安德特人之间都有过接触。作为人类最直接祖先的类人猿大约在 60 万年前从尼安德特人家族中分离出来，然后在大约 25 万年前进化出现代人的身体特征。"

他说："从那时起直到尼安德特人消失，也就是大约 20 万年的时间里，现代人一直在与尼安德特人的种群互动。"

他们的研究成果发表在本期《科学》杂志上。

尼安德特人曾被刻板地认为行动迟缓、头脑迟钝，但现在人们认为他们是熟练的猎人和工具制造者，他们用复杂的技术治疗彼此的创伤，并能很好地适应欧洲寒冷的天气。(注：所有这些类人猿类群都是人类，但为了避免说"尼安德特人"、"丹尼索瓦人"和"古人类"，大多数考古学家和人类学家都使用"尼安德特人"、"丹尼索瓦人"和"现代人"的简称）。

阿基和他的研究小组利用2000名活人以及3名尼安德特人和1名丹尼索瓦人的基因组，绘制了过去25万年来人类群体之间的基因流动图。研究人员使用了他们几年前设计的一种名为IBDmix的基因工具，该工具使用机器学习技术解码基因组。以前的研究人员依赖于将人类基因组与现代人的"参考人群"进行比较，而现代人被认为几乎没有尼安德特人或丹尼索瓦人的DNA。

阿基的研究小组已经确定，即使是那些生活在尼安德特人洞穴以南数千英里处的参考族群，也有微量的尼安德特人 DNA，很可能是由航海者（或其后裔）带往南方的。通过 IBDmix，阿基的研究小组确定了大约 20-25 万年前的第一波接触潮，10-12 万年前的另一波接触潮，以及大约 5-6 万年前的最大一波接触潮。

修订人类迁徙模型

这与之前的基因数据形成了鲜明对比。阿基说："迄今为止，大多数基因数据都表明，现代人类是在 25 万年前的非洲进化而来的，在接下来的 20 万年里一直保持原样，然后在 5 万年前决定从非洲分散出去，继续在世界其他地方繁衍生息。"

他说："我们的模型显示，并不存在一个漫长的停滞期，而是在现代人类出现后不久，我们就开始迁徙，离开非洲，又回到非洲。在我看来，这个故事是关于分散的，现代人类四处迁移，遇到尼安德特人和丹尼索瓦人的次数比我们以前认识到的要多得多。"

这种关于人类迁徙的观点与考古学和古人类学的研究不谋而合，这些研究表明，类人猿群体之间存在着文化和工具交流。

李和阿基的关键见解是在尼安德特人的基因组中寻找现代人的DNA，而不是反过来。阿基说："过去十年来，绝大多数遗传学研究都集中在与尼安德特人交配如何影响现代人的表型和我们的进化史--但这些问题在相反的情况下也是相关和有趣的。"

他们意识到，尼安德特人与现代人第一波交配的后代一定留在了尼安德特人那里，因此在活人身上没有留下任何记录。阿基说："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，所以我们可以看到这些早期的分散，而这是我们以前无法看到的。最后一块拼图是发现尼安德特人的数量比以前认为的还要少。"

遗传建模传统上使用变异--多样性--来代表种群规模。基因越多样，种群规模就越大。但通过使用 IBDmix，阿基的研究小组发现，这种表面上的多样性有很大一部分来自现代人的 DNA 序列，而现代人的种群规模要大得多。

因此，尼安德特人的有效种群从大约 3400 个繁殖个体减少到大约 2400 个。综合来看，这些新发现描绘了一幅尼安德特人是如何在大约 3 万年前从记录中消失的。

阿基说："我不喜欢说'灭绝'，因为我认为尼安德特人在很大程度上被吸收了。"他的观点是，尼安德特人的数量在慢慢减少，直到最后的幸存者融入现代人类社区。

这种"同化模式"由伊利诺伊州立大学人类学教授弗雷德-史密斯于 1989 年首次提出。阿基说："我们的研究结果提供了与弗雷德的假设相一致的强有力的遗传数据，我认为这非常有趣。尼安德特人濒临灭绝的边缘，可能有很长一段时间。如果尼安德特人的数量减少10%或20%（我们的估计也是如此），这对于一个已经濒临灭绝的种群来说是一个巨大的损失。"

"现代人基本上就像海浪拍打在沙滩上，缓慢但稳定地侵蚀着沙滩。最终，我们在人口统计学上压倒了尼安德特人，并将他们纳入了现代人类的种群。"

编译自/ScitechDaily