尼安德特人曾经和现代人杂交

被认为包含杂交证据的一具尼安德特儿童遗骸

尼安德特人(尼人)是一种早已灭绝了的古人类,从约24万年前到约3万年前他们称霸欧洲,现在却只剩下遗骨。科学家们对这些神秘人物的方方面面都很感兴趣。关于他们的最大疑问是尼安德特人曾经和“我们”杂交过吗?去年年底发表于《自然》杂志的一篇论文进一步揭示了两者的亲密关系。在《科学美国人》杂志评选出的“2010年十大科学新闻”中,“尼安德特人曾经和现代人杂交”赫然在列。

震惊 我们和他们曾“有过”

尼安德特人(Neanderthal,Homo neanderthalensis)在约24万年到约3万年前生活在欧洲、亚洲西北部和地中海地区。他们的身体短粗,非常有力。有一些科学家认为,尼安德特人是智人(现代人)的一个亚种;也有的科学家认为,他们是另一种生物,或者说另一种人类。无论如何,尼安德特人在现代人眼中算不上美。尼安德特人曾经和现代人共享过石床草窝吗?有可能,但怎么证明呢?几万年前的古人不写日记,更没有影像资料流传。当事人早已死去,如何证明他们之间发生的事?不懂法医的科学家不是好的古人类学者,由德国马普研究所科学家为首的研究小组终于通过基因组测序的方法,证明了我们和他们曾经“有过”。这项研究成果刊发在去年5月的《科学》杂志上。

如何证明尼安德特人和现代人曾经杂交呢?说起来很简单,只要证明生活在现代的人类的身体里具有从尼安德特人那里得到的基因就可以了。现代人和尼安德特人在做完“疯狂的小事儿”之后可能留下“种子”。这些“种子”在现代人之中留传,直到今天。

困难 有用信息很少

这事说起来容易,做起来非常困难。首先,要从尼安德特人的遗骨中提取DNA。研究小组从发现于克罗地亚温迪加洞(Vindija Cave)的3具不同的尼安德特人遗骨上取得DNA样品,其中两具骨骼可通过碳同位素法确定“年龄”在3.8万到4.4万年之间。

对几万年前的遗骨进行基因测序,难度可想而知。他们提取的样品中,肯定只含有少量的尼安德特人DNA,以及大量的细菌和真菌的DNA。事实上,这些物质的DNA信息中的99.8%都是来自细菌和真菌。科学家们细心地不让自己的基因污染样品。他们还需在无菌室中操作,以保证不落进新的细菌。尼安德特人自己的DNA会断裂,其结构也会改变。好在科学家们通过多年的研究,已经对这种变化的规律有了认识,可以通过软件把不正确的信息变成正确的信息。

通过最先进的“高通量测序技术”,研究小组最终绘制成出包含有30亿个核苷酸的尼安德特人基因草图。这是一项很了不起的成就。但是,如果不对这些信息进行解读,它也只是一部“天书”而已。科学家们还需要知道,这些核苷酸的组合有什么“意思”。要做到这一点,最好的方法是把尼安德特人的基因和人类基因进行比较。

比较 他们给现代人播种

在对尼安德特人遗骨进行基因测序的同时,马普研究所的团队也对5个现代的人基因进行了测序。

尼安德特人和智人非常相近,所以仅从一个基因片段来看,某个尼安德特人和某个现代人的区别可能比两个现代人之间的区别还少。实际上,智人和尼安德特人的基因相似程度超过99%。在那些不同的基因中,必须要确定哪些是尼安德特人特有的,哪些是个别尼安德特人或个别智人的基因突变。那些和智人一样的基因就更复杂了。我们知道智人和尼安德特人有共同祖先,所以肯定会有大量的共同基因;但有些共同基因可能是尼安德特人和智人杂交后,带给后代的。这就需要多个样本进行交叉对比,需要极强的计算分析能力。

最终,科学家发现,大约有1%到4%的现代人基因来自尼安德特人。该团队的领导者帕博说:“尼安德特人没有完全灭绝,它们的一小部分还活着。”

事实上,此前也有人尝试发现人类和尼安德特人“令人不安”的关系。但他们没有成功。2006年,美国伯克利国家实验室鲁宾(Edward Rubin)领导的科研小组宣布,未发现尼安德特人和人类杂交的证据;2008年,美国加州大学格林的小组也得出了类似的结论。2006年7月,马普研究所的科学家小组宣布开始对尼安德特人进行基因组测序,经过4年的努力,他们终于得出了“划时代”的结论。





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