科学揭示了我们DNA中来自尼安德特人等已灭绝表亲的遗传遗产
2025-06-19 20:53

科学揭示了我们DNA中来自尼安德特人等已灭绝表亲的遗传遗产

  

  

  尼安德特人生活在我们的体内。

  这些古老的人类表亲,以及其他被称为丹尼索瓦人的人,曾经与我们早期的智人祖先生活在一起。他们混在一起,生了孩子。所以他们中的一些人永远不会消失——这是我们的基因。科学开始揭示这对我们的影响有多大。

  科学家们利用新的、快速提高的拼凑古代DNA片段的能力,发现从我们的古代表亲那里遗传的特征现在仍然存在,影响着我们的生育能力、免疫系统,甚至影响着我们的身体如何应对COVID-19病毒。

  莱斯大学(Rice University)考古学家玛丽·普伦德加斯特(Mary Prendergast)说:“我们现在正在继承这些遗传遗产,并了解这对我们的身体和健康意味着什么。”

  仅在过去的几个月里,研究人员就将尼安德特人的DNA与一种严重的手部疾病、人的鼻子形状和其他各种人类特征联系起来。他们甚至将尼安德特人和丹尼索瓦人携带的一种基因植入老鼠体内,以研究其对生物学的影响,结果发现,这种基因使老鼠的头部更大,并多了一根肋骨。

  人类的许多旅程仍然是个谜。但瑞典卡罗林斯卡学院的雨果·泽伯格博士说,新技术、研究和合作正在帮助科学家们开始回答一些基本而又宏大的问题:“我们是谁?”我们从哪里来?”

  这些答案指向了一个深刻的现实:我们与已经灭绝的表亲之间的共同点远比我们想象的要多。

  我们体内的尼安德特人

  直到最近,古代人类的遗传遗产都是不可见的,因为科学家们只能从骨骼的形状和大小中收集到一些信息。但是,从古代DNA的研究中一直有源源不断的发现,这是诺贝尔奖获得者斯万特·帕博(Svante Paabo)率先研究的领域,他首次拼凑了尼安德特人的基因组。

  在发现和解释古代DNA方面取得的进步,使他们能够看到基因随着时间的推移而发生的变化,以更好地适应环境或通过随机机会。

  甚至有可能计算出来自不同地区的人们从我们的祖先那里携带了多少遗传物质。

  研究表明,一些非洲人几乎没有尼安德特人的DNA,而来自欧洲或亚洲背景的人有1%到2%的DNA。丹尼索瓦人的DNA在世界上大部分地区几乎检测不到,但在从新几内亚延伸到斐济群岛的美拉尼西亚,人们的DNA中却占4%到6%。

  这听起来可能不多,但它加起来:即使只有10万尼安德特人生活过,“尼安德特人的一半基因组仍然存在,以小块的形式分散在现代人身上,”泽伯格说,他与帕博密切合作。

  它也足以以非常真实的方式影响我们。科学家们还不知道它的全部程度,但他们知道它可能是有益的,也可能是有害的。

  例如,尼安德特人的DNA与格雷夫斯病和类风湿性关节炎等自身免疫性疾病有关。当智人走出非洲时,他们对欧洲和亚洲的疾病没有免疫力,但已经生活在那里的尼安德特人和丹尼索瓦人却有免疫力。

  伦敦自然历史博物馆(Natural History Museum)人类进化研究人员克里斯·斯金格(Chris Stringer)说:“通过与它们杂交,我们的免疫系统得到了快速修复,这在5万年前是个好消息。”“今天的结果是,对一些人来说,我们的免疫系统过于敏感,有时它们会自我攻击。”

  同样,史密森学会(Smithsonian Institution)人类起源项目主任里克·波茨(Rick Potts)说,一种与血液凝固有关的基因据信是从欧亚大陆的尼安德特人那里遗传下来的,可能对“更新世的混乱世界”有所帮助。但如今,它会增加老年人中风的风险。“每一个好处,”他说,“都有进化的代价。”

  2020年,泽伯格和帕博的研究发现,严重COVID-19的一个主要遗传风险因素遗传自尼安德特人。泽伯格说:“我们将其与尼安德特人的基因组进行了比较,发现两者完全吻合。”“我差点从椅子上摔下来。”

  第二年,他们发现从尼安德特人遗传的一条染色体上的一组DNA变异具有相反的效果:保护人们免受严重的COVID。

  研究表明,尼安德特人的基因变异与皮肤和头发颜色、行为特征、头骨形状和2型糖尿病有关。一项研究发现,报告感觉比其他人更痛的人可能携带尼安德特人的疼痛感受器。另一项研究发现,三分之一的欧洲女性遗传了尼安德特人的孕激素受体,孕激素与生育能力提高和流产减少有关。

  尽管一些研究将丹尼索瓦人的基因与脂肪代谢和更好地适应高海拔地区联系起来,但我们对丹尼索瓦人的遗传遗产知之甚少。芝加哥大学的人类遗传学专家Maanasa Raghavan说,在藏族人身上发现了一段丹尼索瓦人的DNA,他们今天仍然在低氧环境中生活和繁衍。

  科学家们甚至在现代人类的遗传密码中发现了“幽灵种群”的证据,这些种群的化石尚未被发现。

  那么我们为什么能生存下来呢?

  波茨说,在过去,现代人的生存故事“总是被当作某种成功的故事来讲述,几乎就像一个英雄的故事”,在这个故事中,智人超越了自然世界的其他部分,克服了他们的表亲的“不足”。

  “嗯,这根本不是正确的故事。”

  当智人离开非洲时,尼安德特人和丹尼索瓦人已经存在了数千年。科学家们曾经认为,我们之所以胜出,是因为我们有更复杂的行为和更先进的技术。但最近的研究表明,尼安德特人会说话,用火做饭,制作艺术品,拥有复杂的工具和狩猎行为,甚至化妆和佩戴珠宝。

  现在有几种理论将我们的生存与我们远行的能力联系在一起。

  泽伯格说:“我们的足迹遍布世界各地,比其他物种的足迹要多得多。”

  波茨说,尼安德特人特别适应寒冷的气候,而智人在热带非洲出现后,能够分散到各种不同的气候。他说:“我们的适应能力很强,在文化上能适应世界上这么多地方。”

  德国马克斯·普朗克地球人类学研究所的考古学家埃莉诺·塞里说,与此同时,尼安德特人和丹尼索瓦人在北方面临着严酷的条件,比如反复出现的冰河时代和冰盖,可能把他们困在了小块地区。他们生活在较小的群体中,遗传崩溃的风险更大。

  此外,我们有灵活、高效的身体,普伦德加斯特说。与相对瘦弱的智人相比,结实的尼安德特人需要消耗更多的卡路里,所以尼安德特人在生存和活动方面遇到了更多的困难,尤其是在食物匮乏的时候。

  加拿大历史博物馆体质人类学馆长珍妮特·杨(Janet Young)指出了另一个有趣的假设——人类学家帕特·希普曼(Pat Shipman)在她的一本书中分享了这个假设——狗在我们的生存中发挥了重要作用。研究人员在智人遗址中发现了驯化狗的头骨,比以前任何人发现的都要早得多。科学家认为狗使狩猎变得更容易。

  大约3万年前,地球上所有其他种类的人类都灭绝了,留下智人作为最后幸存的人类。

  “相互作用和混合”

  尽管如此,每一项新的科学发现都表明我们欠我们古老的表亲多少。

  威斯康辛大学麦迪逊分校的古人类学家约翰·霍克斯说,人类进化并不是“适者生存和灭绝”。这是关于“互动和混合”。

  随着科学的不断进步,研究人员希望了解更多,使他们能够从越来越微小的古代生命痕迹中提取信息。即使没有化石,今天的科学家也可以从古人类曾经生活过的土壤和沉积物中捕获DNA。

  世界上还有一些探索较少的地方,他们希望在那里了解更多。泽伯格说,收集生物样本的“生物银行”可能会在更多的国家建立。

  随着对人类基因遗产的深入研究,科学家们希望能找到更多的证据,证明我们与我们的古代表亲有多少交集,以及他们给我们留下了什么。

  “也许,”泽伯格说,“我们不应该把它们看得如此不同。”

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