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9万年前诞生的混血儿:她有尼安德特人妈妈和丹尼索瓦人爸爸

这位2008年面世的尼安德特女性是第一个根据古代DNA证据复原的尼安德特人模型。 PHOTOGRAPHY BY JOE MCNALLY, NATIONAL GE

这位2008年面世的尼安德特女性是第一个根据古代DNA证据复原的尼安德特人模型。 PHOTOGRAPHY BY JOE MCNALLY, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

位在西伯利亚的丹尼索瓦洞穴(Denisova Cave)是已知唯一同时藏有尼安德特人(Neanderthal)、丹尼索瓦人(Denisovan)和早期现代人遗骸

位在西伯利亚的丹尼索瓦洞穴(Denisova Cave)是已知唯一同时藏有尼安德特人(Neanderthal)、丹尼索瓦人(Denisovan)和早期现代人遗骸的遗址。 PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NATIONAL GEOGRAPHIC

科学家仅仅从三颗牙齿和一截小指骨就析取出我们关于丹尼索瓦人的一切知识。 PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NATIONAL GEOGRAP

科学家仅仅从三颗牙齿和一截小指骨就析取出我们关于丹尼索瓦人的一切知识。 PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NATIONAL GEOGRAPHIC

人类起源

人类起源

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:Maya Wei-Haas 编译:石颐珊):这名9万年前诞生的小孩是尼安德特人(Neanderthal)和他们的表亲丹尼索瓦人(Denisovan)混血的首桩直接证据。

研究结果刚出炉的时候,古遗传学家薇薇安.斯隆(Viviane Slon)并不相信。 「到底哪里出了错?」她回忆起当时的自问。她的心思立刻回到分析上。她做错了什么吗?研究样本是不是被污染了?

研究资料告诉她,她测验的这片9万年前的骨头碎片来自一名青少年,她有尼安德特人(Neanderthal)妈妈和丹尼索瓦人(Denisovan)爸爸。由于古代和现代人的基因体里都找得到些许尼安德特人和丹尼索瓦人的基因,学者长久以来怀疑这两种古代人类亲戚之间曾经混血。但是从来没有人找到这般配对产下的第一代子嗣。

斯隆是莱比锡马克斯.普朗克研究所(Max Planck Institute)的博士后研究员,她从骨头的其他部位取样,然后得出相同的结果。所以她又试了一次。她总共跑了六次实验,但结果都一样:骨头含有几乎等量的尼安德塔和丹尼索瓦DNA。

这项重大成果发表于8月下旬的《自然》(Nature)期刊,标示出古老人种之间混种所生直接后裔的第一个决定性证据,同时有助我们了解人族之间的互动。

「能找到这样的发现真的很神奇,」大卫.雷奇(David Reich)说,他是哈佛大学(Harvard University)的遗传学家,但并没有参与这项研究。 「我们原先认为不大可能掌握到混种正在发生的当下——物种杂交所产生的第一代子嗣。」

所以,这位古代女孩是谁,她的化石又和我们对人类旅程的认识有什么关系?

丹尼索瓦人是谁?

丹尼索瓦人相当晚近——且依然伴随大量谜团——才出现在我们所了解的人类系谱树中。

2010年,一支由马克斯.普朗克演化人类学研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)的斯凡特.帕波(Svante Pääbo)所率领的国际团队宣布他们从西伯利亚阿尔泰山脉(Altai Mountains)丹尼索瓦洞穴(Denisova Cave)出土的一截小指骨和一颗智齿上找到特殊的人族DNA。他们依洞穴的名称将这种新分类的人族称作丹尼索瓦人(Denisovan)。

进一步研究显示,丹尼索瓦人是尼安德特人的一支姊妹族群,他们大约于39万年前分支。丹尼索瓦人大约在4万年前消声匿迹,与尼安德特人开始衰亡的时间差不多。

但是还有很多疑问。他们长什么样子?有多少人?他们只出没在这一个西伯利亚洞穴附近吗?问题在于,丹尼索瓦人的遗骸极其稀少。科学家对他们所知全都萃取自少得可怜的线索——只有三颗牙齿和一截小指,来自同一个洞穴周围发现的四名丹尼索瓦人。

这块新骨头是哪来的?

最新研究使用的骨头出土于2012年,也是在丹尼索瓦洞穴中发现的。这篇新分析认为这块骨头碎片来自一位9万年前约13岁时过世的女性手臂或大腿。

这块碎骨只有约五十元硬币大小,第一眼可看不出它是人族的骨头。因此这块碎片一开始被扔在一旁,和其他上千块洞穴中发现的骨头一起等待稍后分析,这些骨头包含狮子、熊、鬣狗和其他动物的化石。

几年后,牛津大学(University of Oxford)的珊曼莎.布朗(Samantha Brown)为这上千块碎骨进行分类,研究每一块骨头的胶原蛋白以辨识它们的原样。她由此辨认出这块骨头属于人族。斯隆于是著手研究这块碎片。

怎么知道这名人族是混血儿?

斯隆做的第一件事情是研究这块碎骨的粒线体DNA(mitochondrial DNA)——仅来自母亲的遗传物质。研究结果于2016年刊在《自然》(Nature)期刊,确认这块骨头属于一名有着尼安德塔母亲的人族。

「这已经非常让人兴奋了,」斯隆说。 「我们开始研究细胞核DNA以后,事情又更有趣了。」细胞核DNA同时继承自爸妈双方,科学家可以借此追溯这名古代人族的父系血统。

「我们就是在那个时候察觉这块骨头有些古怪,」她说。

首先,父系血统明确吻合丹尼索瓦人的基因印记。而且这个小孩的总体基因体歧异度惊人地高——这是一种称作「异质度」(heterozygosity)的量度,科学家由此可知你的双亲血缘有多近。如果你的父母是表亲,你的异质度就会很低。如果他们来自完全不同的人族物种,你的异质度将会很高。

那这块刚完成基因体定序的骨头呢? 「它的异质度超级高,」理查.格林(Richard E. Gree)说,他是加州大学圣塔克鲁兹分校(University of California, Santa Cruz)的计算生物学家,他没有参与这次研究。 「这个结果真的正中红心。」

我和这些古老人族有血缘关系吗?

混血这件事显然不限于丹尼索瓦人和尼安德特人之间。现代人离开非洲不久后大概就开始和尼安德特人混种。现在多数欧洲人和亚洲人体内有大约2%的DNA来自尼安德特人。丹尼索瓦人的踪迹也还在流传。当代美拉尼西亚人(Melanesian)的基因体有4%到6%来自这种古老的人族。

很难判断你是不是这名混血人族的直系后裔。不过,雷奇补充,每个有丹尼索瓦祖源的人都多少有一些尼安德塔祖源。

人族之间的混血很普遍吗?

新研究显示,过去人族混血的情形可能比之前以为的更为普遍。这些古代人族里只有少数的基因体完成定序,但光是这样,科学家就已经找到了第一代混血儿,斯隆说,这个机率「颇惊人。」

格林补充说这有可能只是抽样偏差。洞穴适合保存骨骸,而洞穴有可能刚好只是不同人群汇聚的地方而已。 「这些地方是更新世欧亚大陆的单身酒吧,」他戏称。

不过我们看得越深,似乎就发现越多混血:这名少女的丹尼索瓦父亲也显现出尼安德塔血缘的迹象。而学者也在2015年宣布,罗马尼亚一座洞穴中找到的人类下颔骨在四至六代前也有尼安德塔祖先。

新研究成果让我们窥视古代世界的样貌,当时各式各样的人族之间都能自由交流混血,雷奇说。 「这算是从本质上扭转且改变了我们对世界的认知,」他说。 「而且非常激奋人心。」




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