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丹尼索瓦人基因给现代人带来什么

丹尼索瓦人基因给现代人带来什么(丹尼索瓦人的相关研究)

fwxlw fwxlw 发表于2025-01-31 02:02:46 浏览1 评论0

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本文目录

丹尼索瓦人的相关研究

在现代美拉尼西亚居民身上,研究人员发现了丹尼索瓦人DNA的痕迹。说明丹尼索瓦人曾与美拉尼西亚人的祖先通婚,可能曾广泛分布在亚洲地区。美拉尼西亚岛群位于澳大利亚北部和东部,其中包括新几内亚岛。过去十万年的历史曾经被看得很简单:人类在非洲崛起,然后横扫欧亚,替代了尼安德特人和其他遇到的古人类品种。化石、石器、还有线粒体DNA的佐证支持,都表明非洲来的人类没有与其他古人类通婚。然而在2011年,古人和现代人的细胞核dna的重新分析表明,大多数活着的现代人携带了当地古人类的古代DNA的痕迹(基因组之中占的比例小)。2010年12月末,研究者发表了西伯利亚(阿尔泰山脉)的丹尼索瓦洞的一种新型的古人类的全基因组序列。之后的研究发现了生活在东南亚的部分人群的基因组dna中从丹尼索瓦人继承了5%的遗传信息,同时从尼安德特人继承了4% 到 6%的遗传信息。两个研究小组在澳洲原住民中发现了丹尼索瓦人的遗传信息。一个研究在菲律宾的小黑人中和一些东南亚的海岛以及亚美尼亚人中发现了丹尼索瓦人的遗传信息。2001年秋天,研究者发现非洲的三种相对独立的人群也携带了不寻常的DNA变种,是从三万五千年前的非洲古人类遗传来的,这远远晚于现代人类的兴起。 美拉尼西亚人保留丹尼索瓦人DNA据一项新的研究提示,尽管在所有非非洲现代人群中都能找到尼安德特人的DNA,但美拉尼西亚人体内还含有明显的从丹尼索瓦人传下来的基因成分。在过去,许多现代人群的祖先曾经与其他原始人种进行杂交,而那些原始人种——如尼安德特人和丹尼索瓦人——后来灭绝了。绘制出来自这些物种以及其他可能的原始人物种尚存的基因序列的基因流动可帮助阐明人类遗传学模式以及过去发生的这一物种杂交是如何影响人类进化的。为了更多地了解尼安德特人和丹尼索瓦人遗传学在现代人类中的影响力和突出性,Benjamin Vernot等人对全球各地1523个人的基因组进行了分析。他们的结果显示,所有非非洲人群的基因组中有大约1.5%~4%的基因来自尼安德特人,但美拉尼西亚人是他们所检查的人群中唯一还带有显著丹尼索瓦人血统的人群,因为美拉尼西亚人的基因组中有1.9%至3.4%的基因来自丹尼索瓦人。研究人员接着对尼安德特人和丹尼索瓦人基因序列的基因流动进行了绘制;他们发现,在现代人的历史中,他们与尼安德特人的杂交混合至少发生在3个不同的时期。相反,现代人与丹尼索瓦人的杂交混合可能只发生了一次。进一步的分析揭示,现代人基因组的某些区域——包括那些在发育皮层和成人纹状体内发挥作用的基因组区域——尤其缺乏这些远古的遗传谱系。这些发现对人类演化和基因流动提供了新的了解。

2014英国BBC:西藏人高原基因来自于远古灭绝人类

2014年07月09日 《西藏人高原基因来自于远古灭绝人类》一文由留学86网报道。 西藏人的高原基因来自于远古已灭绝的人类 据《自然》期刊报告,现代人从远古所继承的一种基因,可以让他们适应高原的生活。 据悉,这种远古的人类已经灭绝。这种叫EPAS-1的基因变种可以影响人类血液中的氧气,在西藏人当中十分普遍。 西藏人长年生活在海拔4000米的高原。 该DNA(脱氧核糖核酸)的序列与一种早已消失了的远古人类丹尼索瓦人(Denisovans)的DNA相符合。 其实,包括我们自己在内的现代人类的许多人都携带已经灭绝了的远古人类的DNA。 而这些远古已灭绝的人类曾经和我们的非洲祖先“杂交”。 40万年前出现的尼安德特人(the Neanderthals)曾生活在欧洲和西亚地区,直到3万5千年前。 无论是尼安德特人还是丹尼索瓦人都对现代人的DNA有所贡献。 而现在,研究人员通过研究血红蛋白找到了EPAS-1基因与丹尼索瓦人之间的联系。 比如,当人体在海拔较高的高原时,体内血液中的氧气水平就比较低,这时候EPAS-1基因就会告诉身体中的其他的基因活跃起来,包括生产额外的红血球。 而这种EPAS-1基因的变体在西藏人中十分普遍,这可能是他们在数千年前移居到高原生活时所发生的一种自然的基因选择。 明确证据 该文章的主要作者之一,加州大学的尼尔森教授说,他们找到了明确的证据西藏人普遍有的这种基因来自丹尼索瓦人。 尼尔森告诉BBC,“如果你、我到高海拔地区时,我们都将立即会经历各种不同的不良身体反应。我们会喘气困难,还可能会得高原病。” “在短时间后,我们的身体为了适应这一情况将会生产更多的红血球。但是由于我们不适应高原环境,我们身体的反应就会异常--产生过多的红血球”。 “我们的血液变得太粘稠,血压也会升高,这样就会有中风的危险,如果是孕妇还可能患妊娠毒血症”。 但西藏人就不会有这些问题,他们的身体不会制造过多的红血球,因此血液也不会变得粘稠。 尼尔森教授的研究小组在2010年就发现了西藏人身体中的这种EPAS-1基因变体,但是研究人员当时无法解释它为什么与从其他现代人类身上找到的DNA序列不一样。 因此,他们才从更远古的人类染色体组序列当中去寻找答案。 研究人员把它同尼安德特人相比较,没有找到匹配,但当同丹尼索瓦人比较时令人吃惊地找到了吻合。 尼尔森教授解释说,人类祖先与丹尼索瓦人的“杂交”发生在很久以前。 而当西藏人的祖先移居到高原之后,丹尼索瓦人的DNA在他们的身体中产生了基因变体,并喜欢这种环境转变。之后它便存在于今天大多数的西藏人身上。 尼尔森教授说,这是人类通过与远古人类“杂交”后获得的基因适应新环境的一种清楚和直接的例子。 (编译:凯露 责编:李莉) 感谢您阅读《西藏人高原基因来自于远古灭绝人类》,文章来源于BBC,由收集、整理、转载。更多内容请访问:https://www.liuxue86.com/k_bbc/

考古重大成果:青藏高原现丹尼索瓦人遗址,他们曾在东亚广泛分布

丹尼索瓦人,智人(现代人)的祖先之一,是最神秘、也是得到研究最少的人种之一。已经发现的丹尼索瓦人化石仅有一块指骨、两颗牙齿、一块下颌骨碎片、少量手臂或腿部骨骼碎片。 2008年在西伯利亚南部阿尔泰山丹尼索瓦洞(Denisova Cave)发现了新的人类化石,包括一块指骨、一颗牙齿,以及一些饰物。通过DNA测序,确定了丹尼索瓦人的存在,他们与尼安德特人是兄弟群关系,这一发现入选《科学》杂志2012年度的十大科学突破。 丹尼索瓦人的出现,迫使人类学家修改了他们在非洲以外的人类进化模型。 通过DNA分析可以确定,丹尼索瓦人与尼安德特人和智人有共同的祖先,但又存在着一些差异,比如丹尼索瓦人的牙齿更接近他们的共同祖先海德堡人。 丹尼索瓦人的线粒体基因显示和他们尼安德特人、智人隔开了足有100万年,但核基因显示他们是尼安德特人的兄弟群,说明母系可能来自先驱人。如果最终能够得到证明,那么28万年前的金牛山文化,20万年前大荔文化、13万年前的马坝文化以及10万年前的许家窑文化等所谓的“早期智人”文化都可能与他们有关。 作为智人的兄弟群,尼安德特人主要分布欧亚大陆的西部,之后向东迁移到达过东亚。尼安德特人最终与智人发生融合并被智人取代,因此非洲以外的智人都含有1~4%的尼安德特人基因。 丹尼索瓦人从一开始就进入东亚,因此东亚人普遍携带有少量丹尼索瓦人基因。巴布亚新几内亚的现代美拉尼西亚人中有约5%基因与丹尼索瓦人相同,可能是美拉尼西亚人的祖先在亚洲东南部与丹尼索瓦人相遇并通婚,然后美拉尼西亚人的祖先来到巴布亚新几内亚。 另外,一项研究发现,藏族人和夏尔巴人的高海拔基因来自丹尼索瓦人。研究人员测序了40名藏族人和40名汉族人的EPAS1基因,他们发现,藏族人的EPAS1基因比例很高。通过比较尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA序列,确认这个基因是源自丹尼索瓦人。藏族人可能有大约6%的基因来自丹尼索瓦人。2019年我国科学家在青藏高原东北边缘,甘肃省夏河县白石崖溶洞遗址中发现了夏河人的下颌骨化石,利用古蛋白分析方法鉴定其为丹尼索瓦人,并确定其距今至少有16万年。这是丹尼索瓦洞以外发现的第一件丹尼索瓦人化石,首次将丹尼索瓦人的空间分布从西伯利亚扩展到了青藏高原。 10月30日,国际顶尖学术期刊《科学》在线发表了来自中国考古界的一项重大研究成果,科学家在白石崖溶洞遗址中,成功获取丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列。 白石崖遗址保存有连续的旧石器文化层和丰富的旧石器考古遗存,包括大量的石制品和骨骼遗存。研究团队在不同沉积层提取了大量样品,证明他们在距今19万年至3万年间连续存在。 虽然没有发现新的骨骼化石,但是通过分析遗址沉积物DNA,也可以获得大量的信息。 科学家取得了242个哺乳动物和人类的线粒体DNA,通过分析确定这些人类的线粒体DNA属于丹尼索瓦人。 结合地层测年结果,可以确定丹尼索瓦人主要出现在距今10万年和距今6万年前后,可能晚至距今4.5万年,显然丹尼索瓦人曾经长期生活在这个洞穴。 综合夏河人下颌骨化石和最新的线粒体研究结果来看,丹尼索瓦人自倒数第二次冰期至末次冰期都生活在青藏高原,直到他们被智人取代。 夏河人与阿尔泰山地区的晚期丹尼索瓦人有紧密的遗传联系,不仅说明他们已经成功地适应了高寒缺氧环境,而且进一步证实丹尼索瓦人做为智人祖先之一曾广泛分布于欧亚大陆东侧。 #青藏高原溶洞遗址发现丹尼索瓦人DNA#

尼安德特人是什么,为何大多数人DNA里面都有他们的血统

如果你的祖先来自非洲以外的任何地方,我敢说你的一部分DNA源自尼安德特人。

最初,现代人离开非洲后碰到了尼安德特人,他们的日子过得很舒适。这些令人愉快的往事从我们的DNA里就能看到。遗传分析表明,欧洲人和亚洲人从尼安德特人那里获得了1%至4%的DNA。有些祖先从来没有离开过非洲大陆的非洲人身上也带有一些尼安德特人的DNA,是因为在3000年前,欧洲和亚洲曾有人迁移到非洲,许多现代非洲人从这些人那里得到了尼安德特人的DNA。

似乎所有人都是这样。被称为丹尼索瓦人的人种也曾与我们的祖先杂交,东南亚的一些人就有高达6%的丹尼索瓦人的DNA。

有些科学家上溯到更久远的年代,他们认为,人类是不同人种杂交的产物,人类能够幸存下来,也多亏这一事实。

你也许不喜欢这个观点,但是混种是很常见的事,记住这一点。

棕熊和北极熊只要相遇就能成功地交配;加拉帕戈斯群岛上的大多数达尔文雀就像狒狒和长臂猿等灵长类动物一样,都是杂交而来的。

南非开普敦大学的丽蓓佳·阿克曼说:“7%至10%的灵长类动物都是杂交的产物,这是很常见的。其他的没有杂交过只是因为彼此从来没有相遇过而已。”

2016年7月,科学家发现了一种混种的珊瑚,它比其任何一个祖种都优越,能够在繁忙的航运通道里存活下来。这一点,它的祖种都做不到。

2017年6月,研究人员重新分析了于2002年在罗马尼亚发现的一块4万年前的人类颌骨。他们发现,该骨骼从尼安德特人那里遗传到了6%至9%的DNA,是科学家分析过的现代人当中拥有尼安德特人DNA最多的。而且,他与自己的尼安德特祖先相隔只有三代——也就是说,这个人的高祖中有尼安德特人。这个颌骨代表的人种被命名为“欧斯人”。

十分有趣的是,“欧斯人”并没有把尼安德特人的基因遗传给现代人类。确切地说,他们与现今的人类并没有关联,他们在某个时间点灭绝了。显然,还有其他人种完成了这个任务,因为尼安德特人的DNA今天仍然存在。

阿克曼及其同事在《进化生物学》杂志撰文称,混种与其他进化进程一道“促成了人口的多样化”。

阿克曼说,混种也能够带来新的组合特质,“这是一种相当具有创造性的进化力量,而这一点是人们原来没有想到的,杂交可以带来全新的结果”。

阿克曼研究了杂交鼠,发现它们的牙齿常有变异,大小也变化很大。如果这些新特质有用,就会遗传给它们的后代。当然,偶然的突变也能产生有益特质;可是,如果等待这种情况发生,那要等到猴年马月。

美国加利福尼亚大学伯克利分校的进化遗传学家拉斯莫斯·尼尔森说,混种能够加速这些变化。现代人的非洲祖先到达新的大陆后,与其他物种的结合能够更加迅速地适应新环境。

DNA证据显示,我们从尼安德特人那里遗传了战胜某些疾病的能力。我们的祖先刚到欧洲时,免疫系统不得不竭力对付当地那些陌生的疾病;可是与尼安德特人混种后,却适应得很好。

欧洲人殖民美洲时发生了同样的事,他们把灾难性的疾病带给了当地的土著人。尼尔森说:“幸存下来的是欧洲人和北美人交配产生的后代。尼安德特人和人类祖先之间也发生了类似的情况,但是规模可能更大一些。”

不过,我们目前还不清楚,人类的祖先在离开非洲之前是否出现过人种杂交的情况,因为在我们分析过的DNA里还没有那么古老的DNA,我们没法找到当时人种杂交的证据。也许有些现代人是混种,有些人不是。而且,现今已知的混种情况发生得都比较晚,当时,人类已经基本进化为今天这个样子了。

有些研究人员相信,混种在远古时期就已经发生过。2011年的一项研究发现,有些非洲人携带着“脱离现代人祖先的古老生物种群”的遗传物质。尼尔森没有参与这项研究,但是他说,这些结果除了混种之外难以解释。

阿克曼同意这种看法。早期的类人生物有很多,常常彼此相伴,其中的一支最终发展为今天的我们。他们与早已灭绝的其他种群偶尔发生关系似乎也在情理之中。

如果尼尔森和阿克曼是正确的,那就意味着我们在一定程度上都是混种。

阿克曼更进一步,认为我们的进化之所以成功,也多亏了这些久远的混合。在所有那些人种里,只有我们存活到今天。我们复杂的文化显然在我们与其他物种的竞争中起到了举足轻重的作用。我们的祖先遇到其他物种时,除共享了基因外,也共享了知识。从其他物种那里学习新的习惯和技巧或许促进了我们的发展。阿克曼说:“我们拥有的创造性可能是不同种群之间互动的结果。”

英国牛津布鲁克斯大学的西蒙·昂德当说:“我们进化的结果显然是擅长于复制、了解和创新,这些特质让我们成为今天的文化人。”

也有人不相信混种在人类进化中起到了关键作用。法国波尔多大学的弗朗西斯科·戴里科说,在过去的10000年里,我们有许多重大的发明,而在这整个时期,只有我们这一个人类物种。这就意味着人类历史上出现创新的原因不是混种,而是其他什么。

美国佐治亚州亚特兰大市艾默里大学的艾伦·史图兹说:“在人类的文化互动及其体系如何进化方面,我们基本上还没有得出什么理论。”因此,要想得出有关混种的作用的稳固结论,是很难做到的。

答案也许在遗传学里。

也许用不了几年,我们就能够从更古老的人类种群获得DNA序列,只有那时才能清楚地看到混种在我们的形成中起到了多大的作用。

科学家在现代西非人中发现未知的“幽灵基因”,意味着什么

近日,一项新研究被发表在《科学进展》杂志上,古人类科学家,在西非人的基因中有2%~19%是来源于“未知人种”。在我们现有的化石中,并找不到这个人种的相关信息,所以研究人员称之为“幽灵人种”,并且所有现代人中可能也有这个人种的基因,只是没有西非人那么显著,这次发现或许可以揭开更多关于人类起源的谜题,也会产生更多的问题。

我们以前认为,周口店的“北京人”可能是我们的祖先。而古时候生活在中华大地上的“北京人”、“蓝田人”、“元谋人”,实际上都是直立人走出非洲,迁移到世界各地落地生根,繁衍延续下来。现代人由早期直立人迁移繁衍而来,这就是多地起源说。不过根据人类化石的发掘,基因组分析,专家学者更偏向于单地起源说,也就是非洲起源说。

非洲起源说

无论是非洲起源说,还是多地起源说,有一点是肯定的,所有的基因都来自于非洲古人,因为直立人也是从非洲走出来的。非洲是一个大熔炉,不停地“改造”并输出大量类人猿及人属物种。

很久以前地壳运动,东非大裂谷逐渐形成,东非气候改变,森林变成树稀草原。环境的变化,使大量猿类消失,其中一部分古猿由于遗传变异,可以适应地上生活,有更强的生存能力,于是这部分古猿脱颖而出开始变得越来越不像猿。阿尔法南方古猿,人类祖母“露西”的化石就是处于这个时期,根据化石,科学家发现露西同时适应地面与树上的生活,为过渡时期的典型代表。

180万年前,南方古猿演化出直立人,由于东非的拥挤,自然资源的有限,加上直立人脑容量增大,掌握了用火和一定石器技术,可以煮熟食物,便于更好的消化及能量储存,可以制作粗糙的石器,从而放大自身能力,直立人开始走出非洲,扩散到世界各个角落。

直立人走得多了,有一部分就留下来继续演化出前人,海德堡人。当然每次的演化都会有一部分人走出非洲。比如海德堡人走到了欧洲,所以在德国海德堡发现了它的化石,所以叫做欧洲海德堡人,非洲也有一部分没走的海德堡人,我个人叫非洲海德堡人,并且在中国也有海德堡人的化石踪影,可见海德堡人走得也很远。

走出非洲的海德堡人和直立人一样,在各地也开始繁衍,欧洲著名的“尼安德特人”就是它的后代,还有西伯利亚的“丹尼索瓦人”。而留在非洲的海德堡人演化出了智人,也就是我们现代人。当然智人也要走出非洲,于是和非洲之外的尼安德特人发生了冲突,第一次失败而归,只有少量突围成功,几万年后,智人第二次突围,势如破竹,很快的就遍布了全世界。我们现代人的基因中就存在少量的尼安德特人和丹尼索瓦的基因,说明走出非洲的智人与他们一起繁殖过,还有有化石表明,尼人也和丹尼索瓦人一起繁殖过。

当智人走出非洲之后,一部分智人还在非洲继续生活着,之前认为非洲现代人并没有尼人和丹尼索瓦人的基因,从而也可以证明智人是从非洲走出去的,而没走出去的并没有与尼人繁殖过,所以没有尼人基因,不过这个结论并不严谨。

幽灵物种

这次的研究中发现有少量的非洲人存在尼人的基因,其实简单想想就能明白,智人可以走出去,尼人为什么不会回到非洲去,又或者走出去的智人和尼人关系产生的后代也可以走到非洲去。这个发现给人类演化的研究又提供了一条新的线索,然而这次发现的主角并不是它。如果说现代人基因中只有1~2%的尼人基因,那么《科学进展》发布最新研究“幽灵人种”占据了西非人2~19%,它们是如何跟我们产生交集的?

新的发现,又需要给原来的人类演化路径添上一位成员。原来当时除了现代智人的远亲尼安德塔人与丹尼索瓦人之外,还有其他人种漫游于非洲大陆。智人是出现在30万年前,科学家通过基因分析这个幽灵人种可能出现在100多万年前,不过与智人繁殖是发生在4万多年前。

那么“幽灵人种”在智人出现之前的几十万年中,生活在哪?长什么样?有什么特点?它们是如何灭绝的?我们一无所知。我们已经寻找到渗入人类基因的尼人和丹人的化石,但这个神秘人种的一块化石也不曾出现。甚至他们像是隐居在世外桃源,和智人同时存在了20多万年,才相互见面。

物种在繁衍过程中都会留下有用的基因,对无用基因进行清洗。就像是丹尼索瓦人的部分基因可以适应高海拔地区,所以藏族人一直遗传着这个拥有基因。那么幽灵人种的基因对西非人环境有什么适应性?为何可以占据西非人的比例如此之大?又或者还会不会出现幽灵人种1、幽灵人中2、幽灵人种3,这些只能留给时间来发现。

最后有一个很大的疑问,一般来说很小的差异就会造成生殖隔离,我们一直在讨论为何尼人和智人没有产生生殖隔离,而黑猩猩与人类基因相似度达98%,那么西非人最高19%的“未知人种”基因是否会发生什么呢?可以脑洞一下。

丹尼索瓦人的基因测序

一项新的研究描述了丹尼索瓦人基因组的完整序列,从而为这些古老的人类——他们与尼安德特人密切相关——与现代人之间的关系提供了线索。 丹尼索瓦人的化石证据稀缺;这个组群的存在是在2010年时才为人所知,而其唯一已知的化石是在南西伯利亚阿尔泰山中的丹尼索瓦洞穴中挖掘出的某根指骨中的碎块和2颗磨牙。因为他们只有来自该指骨的极小的材料样品,Svante Paabo及其研究团队研发出了一种解开DNA链使得其2股中的每1股都能用来产生测序用分子的处理方法。这种方法使得该团队得到了极其完整的基因组序列(30X),它类似于研究人员能够从现代人基因组中所获得的序列。研究人员将该丹尼索瓦人基因组与全世界各地的几种现代人的基因组进行了比较。丹尼索瓦人似乎对现代人类的基因组有某种程度的贡献,但其程度各不相同。例如,丹尼索瓦人与巴布亚新几内亚人有着比任何其他研究过的现有人群更多的相同基因。此外,在亚洲和南美洲所发现的丹尼索瓦人的等位基因要多于在欧洲人群中发现的等位基因,但这可能反映了现代人与丹尼索瓦人的近亲尼安德特人之间的杂种繁殖,而不是来自丹尼索瓦人本身的基因流动。该研究报告了其它几个发现。例如,该基因组被测序的丹尼索瓦人携带有当今人类的与黝黑皮肤、棕色头发和棕色眼睛相关的等位基因。研究人员还制作了一个发生在与丹尼索瓦人分叉之后的人类基因组新近变化的一览表,即现代人所特有的变化。研究人员说,丹尼索瓦人本身的基因多元性极低,但这可能并非由近亲交配所致。鉴于随着时间的推移丹尼索瓦人呈现的广泛的地理范围,有可能他们的种群在开始时相当小但却成长很快,且没有时间令基因的多元性增加。文章的作者说,如果进一步的研究显示尼安德特人的种群大小随着时间流逝而以某种方式改变,这可能提示某一从非洲分散出来的单一人群产生了丹尼索瓦人和尼安德特人。

丹尼索瓦人的重组基因

据悉,这次排序工作是利用从化石指骨里提取的10毫克DNA样本进行的。研究者马提亚·梅耶博士说:“这个基因组的质量非常高。我们给它多次排序,结果存在的误差比大部分给现代人的基因组排序产生的误差更少。”尼安德特人和“丹尼索瓦人”都是与现代人亲缘关系最近的已经灭绝的远古人类,这种清晰度的基因组已经能够帮助科学家确定“丹尼索瓦人”、尼安德特人和现代人之间的关系。德国马普研究所的斯文特·帕玻博士说:“我们希望科学家利用这个基因组,能够发现对现代人类文化和科技发展至关重要的遗传变化。这些变化促使现代人从大约10万年前开始离开非洲,迅速分散到世界各地。”高质量基因组 有助现代基因研究通常研究人员无法通过基因排序研究基因组特殊部位的进化,而他们利用这个最新完成的高质量基因组版本,甚至能够分辨出这个个体从母亲和父亲那里遗传来的基因存在的细微差别。现在这个完整的“丹尼索瓦人”基因序列,科学界已经可以通过网络查阅。这个基因组还有望揭开有关“丹尼索瓦人”和尼安德特人的历史的新篇章。帕玻说:“现在我们想让每个人都能自由使用它。我们认为,很多科学家会发现这对他们的研究非常有帮助。”是已灭绝人类基因研究的巨大飞跃这个基因组代表着我们祖先中的一个分支的首个高覆盖、完整基因序列。负责汇编该序列的人称其为“已灭绝人种研究取得的一次巨大飞跃”。科学家利用较早的基因序列发现,现在生活在新几内亚岛的居民拥有4.8%的“丹尼索瓦人”DNA。据发表在《公共科学图书馆-综合》杂志上的一篇论文说,新技术帮助科学家给“丹尼索瓦人”基因组的每一个部位排序超过30次,这是更加详细的扫描结果。 这一次的指骨化石是2008年在西伯利亚南部阿尔泰山脉的丹尼索瓦洞发现的,一同发现的还有一些装饰品和珠宝。指骨的主人是一名5到7岁的小女孩。丹尼索瓦人在身体结构上与穴居人和现代人存在差异,但他们也是用两条腿直立行走。他们的牙齿与100多万年前灭绝的直立人等生存年代更为久远的人类祖先类似。在丹尼索瓦人生存的年代,我们的祖先以及穴居人已开始捕鱼、打猎、佩戴珠宝、在洞穴上作画并利用动物的骨头制作雕刻品。研究人员在发表于《自然》杂志的报告中指出,DNA检测结果显示,牙齿和指骨属于一个不同的人类种群。10年前,科学家才开始具备从化石中提取DNA的能力。在此之前,他们只 能根据外形和尺寸对骨骼进行鉴定。

不死基因对我们有什么影响

我们的身体含有许多来自灭绝的人类物种的基因,它们如何进入我们的身体里?又在我们的身体里做什么?

大约在5万年前,丹尼索瓦人(发现于西伯利亚的一种原始人类)消失于欧亚大陆。大约在1万年之后,尼安德特人(一群生活于旧石器时代的史前人类,曾经广泛分布于欧亚大陆)也绝迹了。在这期间,其他人类物种也相继灭绝,留下的只有人类直系祖先——智人。然而一些被挖掘出来的远古人类化石正在告诉我们,那些远古人类物种并没有完全消失,他们的“遗产”正躲在现代人类的细胞内,一直顽强地生存到今天,对现代人类产生非凡的影响。

你身体内的已灭绝的人种

当然,这些“遗产”其实就是基因,远古人类亲戚和智人“结婚生子”,在人类后代中留下了丰富的基因遗产。

例如,欧洲人和亚洲人有2%~4%的DNA是从尼安德特人身上继承而来的;太平洋西南部岛屿上的美拉尼西亚土著人有3%~4%的DNA来自丹尼索瓦人;非洲中部的一些狩猎采集群体一小部分基因是从另一种原始人类身上获得的,尽管我们还暂时不知道这一原始人种的身份。

如果把现代人类身体中所有的远古基因集合起来,你可以恢复原始基因组相当大的部分。比如研究发现丹尼索瓦人10%左右的基因组仍然“活着”;尼安德特人有大约40%的基因零零散散地分布在现代人身上。而且研究人员认为这些数值还可能随着越来越多的研究发现而上升。

不死基因对我们有什么影响?

今天人类的一部分基因可以追溯到尼安德特人和丹尼索瓦人身上。它们给人类的直系祖先带来了一些无以伦比的优势,帮助人类征服了整个地球。如果没有它们,人类直系祖先可能无法对抗陌生的疾病,不能在空气稀薄的高原地区生存,也无法经受住极端严寒……

例如,研究人员发现大约80%的西藏人携带了一段来自丹尼索瓦人的DNA片段。相比之下,仅有不到0.2%的东亚人身上具有丹尼索瓦人的DNA,所以遗传学家怀疑来自丹尼索瓦人的DNA帮助了西藏人在高海拔低氧环境下生存。

无独有偶,几乎所有因纽特人的1号染色体都有丹尼索瓦人的另一DNA片段。该片段中的一个基因——TBX15,有助于人体在寒冷环境中产生棕色脂肪细胞。当古人类开始进入极地严寒地区时,拥有这段DNA的智人获得了更大的生存机会。

此外,我们还收到了来自亲戚们的一份“免疫”礼物。第一批智人来到欧洲和亚洲后,将会遇到新的寄生虫和病原体,也就是说他们有可能患上致命的疾病。但是,拥有尼安德特人和丹尼索瓦人的血统的早期智人可能有一些对抗疾病的优势。因为有证据表明,现代欧亚人免疫系统基因的一个重要部分,就来自这两种古人类。

有几项研究还比较了现代人和这两种已灭绝的古人类的免疫基因,发现了惊人的相似之处。例如,在巴布亚新几内亚的一些人身上,几乎都有尼安德特人和丹尼索瓦人版本的HLA-A免疫系统基因。“收纳”这些基因后可能使智人的身体更强壮,帮助智人探索和征服欧亚大陆和其他大陆。

可见,古人类物种们的“结合”对现代人类有多重要。

远古原始人之间如何相处?

我们体内的远古原始人基因所占比例其实并不大。比如欧洲人和亚洲人有2%~4%的DNA是来自尼安德特人的,这意味着人类直系祖先智人和尼安德特人等远古亲戚之间,肯定经历过几次混合交配。而根据最新的估计,智人和其他人类物种至少有过5、6次“大通婚”。那么,那些基因是如何从原始人那里流入智人体内的呢?是智人的男性和其他原始人的女性交配?还是反过来?

女性有两条X染色体,而男性只有一条X染色体,还有一条Y染色体。如果尼安德特人或丹尼索瓦人的女性与智人男性交配,他们会给所有的子女提供一条尼安德特人或丹尼索瓦人的X染色体。可是研究人员发现,现代欧洲人和亚洲人的X染色体很少有尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA。因此,情况更有可能是反过来的,即智人女性怀上了尼安德特人或丹尼索瓦人男性的孩子。

在现代社会,人类的混血儿大多非常可爱漂亮,受到人们的喜爱。可是古社会的情况会一样吗?混血的后代会不会因为他们与众不同的外表反而遭人排斥?

考古学家在罗马尼亚发现了一个线索——4万年前的男性人类的下巴。经过分析发现这名男性有9%的DNA来自尼安德特人,比现代大多数欧洲人和亚洲人(2%~4%)多出一倍左右。

遗传学家认为,下巴主人的祖先一定是尼安德特人和智人结合所生的混血儿的后代。而混血儿可能是下巴主人的曾祖父母或者曾曾祖父母。混血儿的后代在智人群体社会长大,和智人结婚生子,之后的第二代、第三代混血儿体内尼安德特人的DNA比例逐渐降低。尽管如此,当尼安德特人的DNA传至下巴的主人的时候,比例仍然比现代人类的高出许多。

美国华盛顿大学的人类学家爱瑞克·特林考斯怀疑下巴本身就是一个“混合体”。因为他注意到该下巴奇特又巧妙地混合了现代人和尼安德特人的特征。例如,他的后臼齿(更像尼安德特人)很明显比现代人的牙齿还要大。虽然单单看下巴化石时,这个特征非常明显,但是如果主人还活着时候,这个特征并不会很显眼。

因此,特林考斯觉得混血儿外表和其他智人可能并没有很大差异,当时的社会应该对他们一视同仁了。也许从一开始,“混血”就是人类社会的一个特点。

等待其他神秘古人的身影

最近关于非洲的一些狩猎采集部落的研究暗示,早期智人和非洲大陆上的其他古人类(尼安德特人和丹尼索瓦人)之间有通婚的迹象——而且似乎是“司空见惯”的事情。“异族通婚”给人类直系祖先带来了一些强悍身体特征,使他们能承受住未来自然环境的剧烈变化。

可是迄今为止,除了尼安德特人和丹尼索瓦人的骨头,我们并没有发现在这近20万年的时间内和智人住在一起的其他人类亲戚的化石,他们可能在人类物种的繁衍中也起到关键的作用。但是这些神秘的人种是谁?他们的“不死基因”对现代智人有多大影响?让我们耐心等待科学家来揭开谜底。

本文源自大科技*科学之谜 2017年第1期杂志文章  

除尼安德特人之外,现在我们身上还有其他古人类基因吗

告诉你一个不好的消息,不幸的是,我们现代人基本上没有古代人类的基因,而且从人类进化的常识来看,在人类文明之前,不仅智人而且尼安德特人都能从猿进化到人类。尼安德特人是欧洲人祖先的近亲,20,000年前就灭绝了。科学家发现,现代大多数人都有自己的基因,大概在1856年的时候,一群采石工人在德国杜塞尔多夫附近发现了尼安德特人的遗骸。

因为发现地点在尼安德特人山谷,所以它被命名为尼安德特人,他们很快将碎片交给科学家,科学家很快得出结论,这些碎片是古代人类的化石,此后很长一段时间,科学家在这个山谷中发现了400多尼安德特人的遗骸,新几内亚基因中多达5%个丹尼索瓦人基因,是现代人体内携带的古代人类基因的最高比例。

除新几内亚人外,热带分支的丹尼索瓦人基因也已遗传给澳大利亚和菲律宾的土著居民。大洋洲种群中的丹尼索瓦人基因是由智人带来的,还是丹尼索瓦人向南穿过华莱士线到达大洋洲,其实这个问题仍在探索中,该分支的丹尼索瓦人基因在生活在高海拔地区的现代人中被记录。

高海拔地区不适合人类生活。如果一个人长期生活在缺氧的高海拔地区,体内的红细胞就会增殖,引发一系列疾病。然而,在一些人的身体中,红细胞中存在一种活跃的基因突变,它可以保持红细胞的数量不增殖,适合生活在缺氧的高海拔地区,而且现在为止,红细胞的活性基因突变正是丹尼索瓦人的遗传基因。

 

关于除尼安德特人之外现在我们身上还有其他古人类基因吗的问题,今天就解释到这里。

智人为什么能和尼安德特人交配,它们没有生殖隔离吗

生殖隔离是自然界的一大创举,正是有了生殖隔离,地球生物才能演化出不同的品种,以不同的形式生存,地球物种才能够像如今这般丰富多彩。

在生物学中,区分两个物种的关键证据就是有没有产生生殖隔离,一旦产生生殖隔离,则意味着这两个个体属于不同的物种。然而我们知道,尼安德特人和晚期智人也属于两个物种,那么它们之间为什么没有产生生殖隔离呢?

尼安德特人与智人的交配

首先我们必须要承认,我们智人曾经和尼安德特人发生过混血,这在现如今我们的基因里还能够找到踪迹,比如:除了非洲人之外,其他绝大多数地区的人体内都有2%-5%左右的尼安德特人基因,这意味着我们曾经和尼安德特人发生过基因交流。

其实除了尼安德特人之外,我们体内还有其他人种的混血,比如:丹尼索瓦人,欧洲科学家从一个属于丹尼索瓦人的指骨碎片中,提取了少量骨粉,并对它们进行基因组测序。

通过与现代基因组对比,丹尼索瓦人的基因在现如今大洋人群中基因占比非常高,可能高达5%,高于尼安德特人对现代人基因的贡献率。

除了智人会和其他人种进行基因交流之外,研究发现丹尼索瓦人和尼安德特人也存在过生殖交流,只不过它们的后代没有延续到现在,而它们和智人的后代则一直不断繁衍生息,直到成为了如今的我们。

尼安德特人与智人为什么没有生殖隔离?

既然智人和尼安德特人是两个物种,那为什么智人和尼安德特人仍能够进行基因交流呢?关于这个问题,其实有两种解释。

一种是:我们无法确定它们究竟是不是两个物种。我们之所以把这两个个体归为不同的物种,是基于它们的体型差异,而不是基因差异。

虽然现如今我们提取到了尼安德特人的基因,但要知道的是,基因是有半衰期的,它们的基因在土壤或者在潮湿环境下很容易分解了。再者,化石在保存时,会不可避免地受到环境污染,比如:如果你用手碰一下化石,那么该化石上属于你的基因就比化石本源基因要多得多。

目前科学家们已经发明了许多技术来提取到这些本源基因,但由于大多数基因被降解,所以现如今我们得到的是它们的基因碎片,并不是完整的基因,因此我们无法判断它们的基因差异性和我们有多大。

另一种解释是生殖隔离并不是非黑即白,也存在着过渡阶段,比如:狮虎兽。研究发现,虽然尼安德特人可以和智人进行生殖交流,但是它们的后代存活能力会有所下降。

研究人员注意到,尼安德特人的基因在现代人X染色体上的含量比其他染色体上的含量明显较低。研究人员认为,造成这一现象的原因,可能是尼安德特人与智人混血时,它们的男性后代生育能力下降。

智人与尼安德特人

研究发现,智人和尼安德特人的混血在人类走出非洲之后,也就是在大约7.5万年前,当时的智人在中东地区遇到了尼安德特人,并在之后的日子里与它们发生了基因交流。

随着中东地区的人口趋于饱和,人类又分别进入了欧洲、亚洲地区,而进入到亚洲地区的智人,又与当时的丹尼索瓦人进行了基因交流,不过这次混血给人类带来了适应高原环境的基因,研究发现,丹尼索瓦人的氧气在体内被运输的很快,所以它们能够适应高原缺氧环境,而当地人可能是携带了丹尼索瓦人基因才变得能够在高原上生存。

除了尼安德特人以及丹尼索瓦人之外,智人还有没有与其他人种发生过基因交流我们就不得而知了,比如:北京猿人。这是因为其他人种的基因由于各种原因还没有被基因测序出来,我们无法通过基因对比现代人体内有没有其他人种的基因。

总结

智人和尼安德特人的基因交流在历史中存在了很长一段时间,虽然最终尼安德特人灭绝了,但它们的一部分基因成功传递了下来。

可能在地球上,许多已经灭绝的生物中,也有像尼安德特人这样将它们的基因留在了另一个生物体内,它们就以这样的方式“存活着”。