西班牙距今43萬年的胡瑟裂谷(Sima de los Huesos,簡稱SH)遺址,是整個歐洲非智人hominin化石數目最豐富的遺址,至少有28位個體,約6000件樣本。描述這批化石時,充分體現「hominin 」這名詞的精要-因為一直無法定論這批化石到底屬於什麼人種,所以講hominin最保險、最不出錯。這個2016年的論文,試圖從幾個樣本定序DNA,取得更多資訊。
Nuclear DNA sequences from the Middle Pleistocene Sima de los Huesos hominins
之前研究發現,胡瑟裂谷化石在形態上有不少尼安德塔人的特徵,不過也有一些地方像是海德堡人,可能是從海德堡人過渡到尼安德塔人時,尼安德塔人還處於很初期的形態。然而取自樣本大腿骨「AT2944」的粒線體DNA,卻與丹尼索瓦人歸在一群,跟所有我們已知的尼安德塔人都不一樣。這些線索告訴我們,事情似乎很複雜。
這個論文測試了4個新樣本,費盡千辛萬苦,好不容易(這篇不長的論文前面一半,全都在講技術困難與如何克服)在受到許多現代人與微生物汙染的樣本中,取得一點點古代DNA,以回答最關鍵的問題:胡瑟裂谷hominin與智人、丹尼索瓦人、尼安德塔人間的關係為何?
本研究的5個樣本。
由於獲得的DNA序列非常少,沒辦法進行全面的比對,因此這裡只能把各樣本少少殘缺的DNA片段,去跟智人、丹尼索瓦人、尼安德塔人基因組上,已知的特定衍生變異位置(derived alleles)比較,看看跟誰相似處較多。各樣本中源於粒線體的DNA片段,都接近丹尼索瓦人,與尼安德塔人不像,與之前的結果一致。
大腿骨「AT-5431」與門齒「AT-5482」樣本,核DNA都明顯更接近尼安德塔人。
2個定序較為成功的大腿骨「AT-5431」與門齒「AT-5482」樣本,核DNA卻都明顯更接近尼安德塔人,只是他們的衍生變異數目,跟幾萬年前的尼安德塔人比起來沒那麼多,符合他們距今長達43萬年的漫長年代。這個結果顯示,胡瑟裂谷hominin應該處於尼安德塔人與丹尼索瓦人已經分家後,屬於尼安德塔人的這群,但還沒有經過太久,因此累積的變異沒有後輩多。
胡瑟裂谷hominin的衍生變異數目,跟幾萬年前的尼安德塔人比起來沒那麼多。
這個結果符合之前的估計,也就是尼安德塔人與丹尼索瓦人大約在38到47萬年前這段期間分家,用同樣速率估計,丹尼索瓦人與尼安德塔人的祖先,跟我們智人這支的分家年代約介於55到76.5萬年前。那麼三者的共同祖先是誰?海德堡人被視為是共同祖先的強力候選人,但論文認為,假如是55到76.5萬年前就已經分家,這個年代似乎對海德堡人而言太早了些,因此推論另有其人,而且連此說最主力的支持者Christ Stringer似乎也動搖惹。
短篇 臉部形態模擬,顯示智人與尼安德塔人,共同祖先處於70萬年前
然而論文謹慎的用字很有趣:「younger specimens often classifiedas Homo heidelbergensis, for example Arago or Petralona」,這裡提到的「海德堡人」代表是Arago與Petralona。某種概念上,海德堡人是個很廣義的分類,有很多不同地點、年代、演化支線的族群都屬於海德堡人,因此未必要把海德堡人的可能性直接排除。
又要如何解釋細胞核DNA接近尼安德塔人,粒線體卻像丹尼索瓦人的矛盾?當初胡瑟裂谷hominin的粒線體DNA定序成功時,主要有2種推論:第一,尼安德塔族群初期有2種不同粒線體共存,一種之後演化為丹尼索瓦人,另一種則成為隨後的尼安德塔人;第二,有另一未知的古代人種與胡瑟裂谷hominin雜交過,也把粒線體在某個時候傳給丹尼索瓦人。
這次研究發現,至少2位個體的粒線體偏向丹尼索瓦人那群,但核DNA都像尼安德塔人。論文認為較佳的解釋是,尼安德塔人開始時的粒線體型號其實跟丹尼索瓦人相同,是有種或許來自非洲的未知hominin,後來才把我們熟悉的那種「尼安德塔粒線體」帶給尼安德塔人。
以上都是推論,少數能確定的事實是,43萬年前的胡瑟裂谷hominin偏向尼安德塔人,而這個時間點,尼安德塔人與丹尼索瓦人已經分家。
馬克斯普朗克研究所新聞稿:
400,000-year-old fossils from Spain provide earliest genetic evidence of Neandertals
《Nature》新聞:
Oldest ancient-human DNA details dawn of Neanderthals
稍早的《Science》新聞:
DNA from Neandertal relative may shake up human family tree
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