智人演化上最近的親戚,尼安德塔人與丹尼索瓦人,兩者都滅亡了。智人祖先大概在6萬年前,與尼安德塔人疑似在中東混血,導致如今所有非洲以外的族群,都有源自尼安德塔的DNA。這個2016年的論文,採用更多資料與更新發展的方法,分析混血事件。

Ancient gene flow from early modern humans into Eastern Neanderthals

KMT sucks    via 這裡

 

最近研究對三者何時分家的估計是,尼安德塔人和丹尼索瓦人的共同祖先,與智人分家的年代大約是55到77萬年前,尼安德塔人和丹尼索瓦人,則約在38到47萬年前分開。基本概念是,智人與兩者已經分開有一段時間,而且跟兩者分家的時間一樣久,換句話說,遺傳上智人跟尼安德塔人的差異,應該與智人跟丹尼索瓦人是一樣的;若是某段DNA的差異,尼安德塔人反而跟智人較像,跟丹尼索瓦人差異較大,那麼就可能是由於近期的混血導致。其他狀況依此類推。

丹尼索瓦人的遺傳,比尼安德塔人更多元

 

作為比較對象的基因組,丹尼索瓦人,就是來自那位蘿莉;尼安德塔人是來自那位阿爾泰山女生的高品質基因組,智人則是504位非洲人的組合,一共有15881段100kb長的序列被用來逐一比較。

《尼安德塔人:尋找失落的基因組》-科學界30年第一手內幕揭秘

最古老的尼安德塔人DNA?

 

 F1

左邊是每段DNA片段各自比較的差異。右邊是每段DNA片段heterozygosity的程度比較。

 

這個研究首先發現,丹尼索瓦人跟非洲人差異較大的片段,也跟尼安德塔人差異較大;尼安德塔人跟非洲人差異較大的片段,卻沒有也跟丹尼索瓦人差異較大。這個結果確認惹之前的推論,也就是某神秘古早、遺傳上跟這三者都差很多的hominin,曾跟丹尼索瓦人有過混血。

 

另一個發現是,尼安德塔人與非洲人相似的片段,卻跟丹尼索瓦人比較不像;尼安德塔人這些片段的DNA,heterozygosity比例比丹尼索瓦人更高 (基因組每個DNA位置上都有一對,兩個不一樣叫做heterozygosity,例如一條A、另一條是C)。這些結果表示,智人與尼安德塔人也許有過混血。

 

KMT sucks3  

 染色體會一直互換重組,隨著混血後愈多代,來自混血的DNA片段將更零碎的分佈到整個基因組。via 這裡

 

混血發生在多久以前?概念上,非洲人跟其他hominin共享的遺傳變異,多數應該來自當初尚未雙方分化前的年代(incomplete lineage sorting),這種古早的變異,由於DNA每代都會重組之故,現在DNA片段應該比較短。相對的,由近期混血而獲得的變異,因為發生時間距今比較短, 所以歷經的互換少,DNA片段比較長。因此知道上頭配備變異的DNA片段長短,就可以估計混血年代。

 

使用ARGweaver這個程式計算發現(這裡採用一般認為與外界遺傳交流最少的3個非洲族群,各2位,共6人的基因組來計算),尼安德塔人那些符合近期混血特徵的DNA片段,來自距今10到23萬年前。另一方面,丹尼索瓦人那些源自神秘古早hominin的DNA片段,距今超過78萬年前,與尼安德塔人跟智人的混血年代,完全沒有重複。

 

F5

ARGweaver估計的模型。左邊模型是近期混血,右邊模型混血過很久。

 

除了阿爾泰山以外,科學家之前也成功獲得了歐洲尼安德塔人的部分基因組,這個論文使用定序完整的第21號染色體,比較尼安德塔人在不同地區是否有異。結果還真的有,西班牙El Sidrón與克羅埃西亞Vindija,距今4萬多年前的尼安德塔人,他們的DNA跟智人的差異,都比阿爾泰山的更多。

 

F4

這個論文使用的古代基因組樣本。

 

用G-PhoCS這個程式估計的模型顯示,大概6萬年前(4.7到6.5)與離開非洲的智人祖先混血的尼安德塔人,遺傳上比起阿爾泰,更接近歐洲的尼安德塔人。而阿爾泰山的尼安德塔人,則是約在11萬年前(6.8到16.7),從智人獲得了0.1到2.1%的DNA,顯然阿爾泰與歐洲的尼安德塔人,族群在此之前就已經分開。

 

F6

G-PhoCS估計的模型。基因流次序與比例的估計。

 

另外模型也顯示,在智人祖先,與尼安德塔人及丹尼索瓦人分開以後(48.4到64萬年前),他們的族群人數一直都不多,後來阿爾泰的尼安德塔族群更小,不過克羅埃西亞的曾增加過一點。

 

這場ㄈㄈ尺是哪個智人族群幹出來的?目前跟全世界人分開最久的3個非洲族群San、Yoruba、Mbuti,都分不出差異,因此與阿爾泰尼安德塔人的祖先混血的智人,很可能來自一支在現在全世界智人尚未分家時(或是San族分家後不久),也就是約20萬年前,就已經獨立出去的古早血脈。

 

F7

G-PhoCS估計的模型。有效族群大小與分家年代的估計。

 

約10萬年前的混血地點在哪兒?尼安德塔人沒有到過非洲,因此多半是智人走出去,論文提出2個假說,都在廣義的中東地區。一個是黎凡特,這裡找到過10多萬年前,同時代的智人與尼安德塔人化石;另一個是南阿拉伯以及波斯灣附近。之前化石研究發現,智人至少在8萬年前就已經抵達過東亞南方,這回遺傳學研究再度證實,比6萬年前「出非洲」更早,智人就已經離開過非洲。

短篇 埃及、中東、衣索比亞的三角關係

8萬年前智人已經離開非洲,來到東亞南方

 

寫好長,來整理一下。這個論文的主要發現是,可能有一群早期離開非洲的智人,10萬年前與尼安德塔人在中東混血,後來這支尼安德塔人移民到東方的阿爾泰地區,與歐洲的同類分隔兩地,沒有遺傳交流。

 

根據目前已知的資訊,hominin之間發生過的混血事件整理:

智人與尼安德塔人40000年前在歐洲有過後代

F10  

 

Spanish National Research Council (CSIC)新聞稿: 

Neanderthals and modern H. sapiens crossbred over 100,000 years ago

冷泉港實驗室新聞稿: 

Neanderthals mated with modern humans much earlier than previously thought, study finds

《Nature》新聞:

Evidence mounts for interbreeding bonanza in ancient human species

《Science》新聞:

Humans mated with Neandertals much earlier and more frequently than thought

LiveScience新聞: 

Fertile Crescent? Neanderthals & Humans Likely Bred in the Mideast

 

歡迎光臨粉絲團一起討論:盲眼的尼安德塔石器匠

, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
創作者介紹

盲眼的尼安德塔石器匠

尼安德塔人 發表在 痞客邦 PIXNET 留言(0) 人氣()