發現尼安德特人基因組有更古老人類雜交痕跡 智人或早於 25 萬年前已抵歐亞大陸

7 萬多年前,當智人遷徒至歐亞大陸時,大部分地區已被尼安德特人佔據,他們與智人有著共同祖先,但在大約 50 萬年前分途演化,而最終尼安德特人亦在 4 萬年前消失;在尼人消失前,曾多次與智人雜交並留下其基因至今仍在我們身上出現。

最新刊於《當代生物學》的研究則指,尼人與智人這種雜交關係歷史比我們想像的還要久遠,從尼安德特人基因組中,更發現到一種更古老的現代人類譜系基因。

團隊指出,發現意味著一些智人早在 25 萬年前就已抵達歐亞大陸,遠早於該大陸出現現代人類的最早證據。而過去已知的化石記錄顯示,現代人類祖先僅在 30 萬年前於非洲演化出來。

有參與研究的美國賓州大學演化生物學家 Alexander Platt 表示,該批智人在 25 萬至 27 萬年前離開非洲,是當今所有人類的近親,他們亦比尼人更像我們。

團隊指出,到達歐亞大陸的早期智人後來滅絕了,尼人則繼續佔據該大陸約 20 萬年,而隱藏在尼人基因組中的是這段古老歷史的僅存記憶。

是次團隊首先追蹤了最近另一項研究發現的線索,該研究在來自非洲的多個現代人口中發現了類似尼人的 DNA 群,並將之稱為尼人同源區域 (Neanderthal-homologous regions, NHRs) 。

該發現令學界驚訝,因為智人和尼人之間的大多數雜交都發生在歐亞大陸;發現亦引起疑問,為何通常與歐亞血統相關的尼人 DNA 為何在非洲都十分豐富。

不過, NHR 在整個非洲的實際盛行率仍不清楚。是次研究的團隊指出,先前的研究依賴一組有限的基因組,這些基因組在西非和中非具有相對較新的共同祖先。

為了應對此問題,他們分析了來自博茨瓦納、喀麥隆、埃塞俄比亞和坦桑尼亞 12 個遺傳多樣性族群 180 人的更廣泛現代基因組。然後,團隊將這些基因經與大約 12 萬年前生活在俄羅斯阿爾泰山脈的尼人基因組進行比較。

團隊使用一種新穎的統計技術調查了 NHR 何時以及如何進入這些人口。現代人類是否繼承了尼人基因並將之帶回非洲,或是智人首先將這些基因傳至尼人。結果顯示兩者皆有,但主要是智人先將基因傳至尼人。

團隊在每個接受測試的人口中都發現了 NHR ,表明 NHR 在非洲廣泛存在。然而,大多數類似尼人的 DNA 並非起源於尼人,而是起源於大約 25 萬年前從非洲遷徙到歐亞大陸的智人。當新抵達的智人與尼人雜交時傳播了自己的基因,團隊發現多達 6% 的尼人基因組來自智人一系的早期成員。

團隊還發現證據表明,在某些人口中,尼人的基因是由從歐亞大陸遷回非洲的人引入,他們的祖先可能在歐亞大陸與尼人雜交。

團隊指出,來自智人的基因變異大多位於尼人基因組的非編碼區域,表明天擇正將它們從編碼區域中剔除,這可能是因為智人的 DNA 對尼人生存並無太大幫助。團隊補充,現代人類基因組也在逐漸擺脫尼人的基因變異。

來源:

Science Alert, Unknown Human Lineage Found Buried in The Neanderthal Genome

報告:

Harris, D.N., Platt, A., Hansen, M.E.B. & et al. (2023). Diverse African genomes reveal selection on ancient modern human introgressions in Neanderthals. Current Biology. doi: 10.1016/j.cub.2023.09.066

文/AC

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