尼安德塔人的基因組被完整定序後,我們確認非洲以外的現代人,全都有著不到4%源於尼安德塔人的DNA,可見兩者曾經混血,可能發生在5到6萬年前的中東。大部分尼安德塔人都住在歐洲,45000年前左右智人開始進入歐洲,到尼安德塔人距今約40000年前消失的這段時間,雙方有再度混血嗎?假如有,為什麼如今歐洲人沒有更高比例來自尼安德塔人的DNA?

An early modern human from Romania with a recent Neanderthal ancestor

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尼安德塔人消失的時間:

39000年前,最後的尼安德塔人

尼安德塔人消失之前,與智人在歐洲至少共存了幾千年:

智人到歐洲不久後,尼安德塔人滅亡

 

這個2015年的論文定序了在羅馬尼亞找到,編號「Oase 1」,距今37000到42000年前的智人化石,這個化石包含下顎與幾顆牙齒,形態上屬於智人,卻也具備尼安德塔人的特徵。他的定序被現代人DNA污染的比例很高,排除污染後,確認Oase 1是男生,粒線體型號屬於「N」,Y染色體是「F」,都接近今日的歐亞大陸族群。

 

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Oase 1化石包含下顎與幾顆牙齒

 

他跟後來的歐洲人關係如何?現代歐洲人遺傳組成要等到3000年前左右的青銅時代才定型,超過8000年前的歐洲族群,與現代歐洲人有明顯差異。用SNP計算的結果是,Oase 1更接近現代的東亞人與美洲原住民,反而不像他生活所在地的現代歐洲人;然而把Oase 1跟現代東亞人或美洲原住民比較,跟超過8000年前的歐洲、東歐、中亞人都沒有什麼不同。這意謂Oase 1雖然住在歐洲,卻很可能沒能把他的血脈傳到現在。

印歐語發源於青銅時代的東歐草原

 

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Loschbour是約8000年前歐洲的採集狩獵族群,Kosttenki 14(K14)是約37000年前的東歐族群,Ust'-Ishim是約45000年前西伯利亞阿爾泰的中亞族群。Oase 1比起這三者,跟現代東亞人或美洲原住民都沒有差異,卻反而比較不像自己所在地的現代歐洲人

 

Oase 1的形態有些像是尼安德塔人的特徵,基因組呢?好幾個統計方法可以計算基因組中有多少DNA源自尼安德塔,驚人的發現是,不論哪一種方法算出來,他擁有尼安德塔DNA的比例都明顯高過任何其他被定序的智人,不論是現代人,跟他時代差不遠的「K14」,甚至是年代更古老的「Ust'-Ishim」。Oase 1大概擁有6到9%的尼安德塔DNA。

 

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用其中一個方法算出來,幾萬年來各個智人基因組中尼安德塔DNA的比例,Oase 1比大家都更高,甚至比更老的Ust'-Ishim還要高

 

智人與尼安德塔人生下的混血後代,基因組中來自父母的DNA是一半一半,也就是各50%,第一代ㄈㄈ尺繼續與智人生小孩的話,他或她的後代,源自尼安德塔的DNA比例將不斷被稀釋。另外由於染色體會一直互換重組,所以來自尼安德塔的DNA片段長度將不斷縮短,因此混血發生在愈久以前,尼安德塔DNA的長度就會愈短。藉由源自尼安德塔DNA片段的長度,可以估計混血發生在多久以前。

 

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染色體會一直互換重組,隨著混血後愈多代,來自尼安德塔的DNA片段將更零碎的分佈到整個基因組

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Oase 1的基因組中,有7段很長的片段源自尼安德塔人,用這些片段長度計算,得到的結果是有一次混血發生在他的4到6代之前,也就是不到200年內。另外即使把這7段通通拿掉,剩下源自尼安德塔人的DNA仍然明顯高過所有其他智人,可見除了那位尼安德塔近親,Oase 1還有別的近期尼安德塔祖先。

 

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Oase 1基因組中,有7段長片段源自尼安德塔人,分佈在5條染色體上(第4、5、6、9、12號)

 

這次研究證實,除了智人的共同祖先當初剛走出非洲,在50000多年前的中東尚未分開之前,與尼安德塔人有過遺傳交流之外,雙方後來還在歐洲再度混血過。而Oase 1沒能把DNA傳遞給今日歐洲人的事實,能合理解釋為什麼雖然尼安德塔人多數住在歐洲,如今全世界非洲以外的族群,卻都擁有一樣比例的尼安德塔DNA,歐洲人沒有更高比例。

 

難得有一個能吻合所有主流解釋,讓當今各派主張者都能各取所需的研究。

 

馬克斯普朗克研究所新聞稿:

An early European had a close Neandertal ancestor

《Nature》稍早的新聞:

Early European may have had Neanderthal great-great-grandparent

《Nature》新聞加強版:

Europe’s first humans: what scientists do and don’t know

《Science》稍早的新聞:

Ancient DNA pinpoints Paleolithic liaison in Europe

LiveScience網站報導

Modern Human Possibly Had Neanderthal 'Great-Great-Grandparent'

 

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