尼安德特人是如何消失的？《科學》有新發現

2010年，科學家報道了一項重磅發現：尼安德特人曾與智人，也就是解剖學意義上的現代人類雜交。后來，研究者又揭示了現代人體內尼安德特人基因的作用，包括對晝夜節律、免疫系統功能以及疼痛敏感性的影響。

那么，智人的基因是否也影響了尼安德特人呢？兩個種群的融合怎樣塑造了尼安德特人？是否推動了他們的滅絕過程？

這些都是很難解答的疑問，不過借助新技術，研究者正在描繪出更清晰的圖景。一項于2024年7月發表于《科學》（Science）雜志的新研究表明，智人和尼安德特人群體在過去25萬年間的多個時間點交換了DNA——這為再現尼安德特人消失的過程提供了大量信息，也可能改寫智人于何時、以什么狀態離開非洲的故事。

論文主要作者、普林斯頓大學劉易斯-西格勒研究所的喬舒亞 · 艾基（Joshua Akey）教授指出：迄今為止，大多數基因數據都表明現代人的祖先于25萬年前在非洲進化，后又在那里生活了20萬年，最終于5萬年前走出非洲，遷移到世界其他地方。“但現階段的遺傳學難以追溯并非我們祖先的族群。我認為這篇論文很有意思的一點是，它讓我們以遺傳學視角一窺過去不曾了解的人類走出非洲之旅。”

三次大雜交

通過比較數據庫中的DNA序列，科學家能重建不同種群或物種間的關系，而且由于基因變化在一代一代中發生的速率是穩定的，遺傳學家可以計算出兩個群體交換DNA的時間間隔。

根據已有成果，學界判斷智人離開非洲，后與尼安德特人相遇并雜交的過程分三波展開：第一波是在大約20萬至25萬年前，即已知非洲大陸上最古老的智人遺骨出現后不久；第二波在10萬年前；最后一波則在大約5萬至6萬年前。

最后一波遷徙已被學界廣泛認可，并于2010年首次被確證：2022年諾獎得主、遺傳學家斯萬特 · 帕博（Svante P??bo）當時對第一個尼安德特人基因組進行了測序。發表在《科學》（Science）雜志的這項新研究表明，前兩波遷徙與最后一波明顯不同——后者是真正的大規模遷徙，最終導致現代人類遍布全球。

基因偵探

根據這項新研究，在前兩次的雜交浪潮中，尼安德特人吸收了智人基因，雜交后代留在了尼安德特人群體中。

艾基說，這些早期雜交事件是一小群“先鋒”智人離開非洲而又沒能在外站穩腳跟的結果，它們在現代人類的基因庫中留下的記錄很少，但對尼安德特人的基因組產生了重大影響。

“我認為最簡單的一種解釋是，這反映了種群規模隨時間的變化。起初，智人陸續走出非洲，遇到了種群規模相當龐大的尼安德特人，后者基本能夠吸收這些相對零散的智人及其基因。然而，當大約6萬年前的智人離開非洲，進行了一次持續的全球性遷徙時，智人與尼安德特人的雜交后代就在智人種群內長大，尼安德特人的血統也就此融入現代人類基因庫，至今仍在影響我們的生活。”

在這項研究中，艾基教授的團隊利用機器學習技術對3具尼安德特人遺骸的基因組進行了解碼和測序。這些遺骸距今已有5萬到8萬年的歷史，發掘于3個不同的地點：克羅地亞的凡迪亞洞穴，阿爾泰山脈的丹尼索瓦洞穴和查吉爾斯卡亞洞穴。研究人員也將基因組數據與2000名現代人類的基因組進行了比較。

艾基表示：“我們開發了一個框架，用以判斷智人與尼安德特人之間的基因流動是否發生，估算尼安德特人基因組里有多少智人序列，并識別尼安德特人基因組中這些智人序列所在的具體位置?！?/p>

尼安德特人消失之謎

倫敦自然博物館人類進化研究的負責人克里斯 · 斯特林格（Chris Stringer，未參與新研究）表示，有少量智人化石似乎反映了這個物種早期不太成功的遷徙史，即離開非洲前往中東和歐洲地區的旅程。

這些化石包括在希臘南部阿皮迪馬洞穴發現的一塊21萬年前的智人化石，以及在以色列斯庫爾和卡夫澤遺址發現的遺骸。在以色列發現的化石具有“原始特征”，例如更粗大的眉骨、更扁平的頭骨和多樣的下頜骨。

斯特林格說：“這些特征似乎繼承于更原始的非尼安德特人祖先，也可能反映了尼安德特人曾與人屬物種發生基因流動?，F在，學界或許應該根據新發現來重新審視尼安德特人的這些特征?！?/p>

艾基等人相信，他們針對尼安德特人種群動態的新發現可能就是這個近親于4萬年前消失的主要原因。此外，新研究還表明，當時尼安德特人的人口規模比此前學界認為的小20%。艾基這樣說道：“智人的種群規模更大，他們如海浪拍擊沙灘一般最終侵蝕了尼安德特人。尼安德特人基因很可能在智人最后一次的遷徙雜交浪潮中被吸收。滅絕是一個很復雜的問題，應該不會只有一種解釋……但我相信，尼安德特人基因被智人群體吸收，很可能就是前者消失的一個重要原因?！?/p>

斯特林格贊同艾基等人的理論，認為隨著尼安德特人DNA進入更大的智人基因庫，前者人口數量會越來越少，多樣性也越來越低?！拔艺J為這一點很關鍵。如果不考慮尼安德特人因與智人雜交而增加的遺傳多樣性，他們的有效種群規模也會大大減少，這進一步證明，即使沒有不斷擴大的智人種群競爭，晚期尼安德特人可能也已瀕臨滅絕。”

資料來源 CNN