父傳子的 Y染色體記錄一部分父系遺傳歷史,不過尼安德塔人、丹尼索瓦人的 Y染色體卻少有研究。這個 2020 年的論文取得 5 位古人類的 Y染色體,奇妙地發現,尼尼的 Y染色體竟然和智人比較像。

The evolutionary history of Neanderthal and Denisovan Y chromosomes

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智人 Y染色體代表?via 這裡

 

樣本來自 2 位丹丹、3 位尼尼。2 位丹丹為 Denisovan 4(5.5 到 8.4 萬年前),覆蓋率 1.4;Denisovan 8(10.6 到 13.6 萬年前),覆蓋率 3.5。

 

3 位尼尼為 Spy94a(3.8 到 3.9 萬年前),覆蓋率 0.8;Mezmaiskaya 2(4.3 到 4.5 萬年前),覆蓋率 14.3;另外還有一位 El Sidrón 1253(4.6 到 5.3 萬年前),取得一段 560 kb 的片段,覆蓋率 7.9。

 

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細胞核基因組方面,丹丹與尼尼比較親近,和智人比較疏遠。三者共同祖先的年代估計介於 55 到 77 萬年前之間。粒線體卻顛倒過來,智人和尼尼的粒線體比較像,應該是比較近的情慾流動所致。

 

這回探討的 Y染色體,丹丹和智人的共同祖先約為 70 萬年前,與細胞核基因組的分家年代一致,符合預期。

 

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不過非常意外,尼尼 Y染色體竟然和智人比較接近,雙方只在 37 萬年前分家。意謂尼尼與丹丹分家以後,在某個時候又與智人所屬的支系有過情慾交流,獲得另一款 Y染色體。這次研究的結果,比之前估計的 59 萬年前更少一截。

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3 位尼尼的 Y染色體,共同祖先約為 10 萬年前。由智人支系向尼尼情慾流動的年代,想來超過 10 萬年;因此 Y染色體流動的年代,應該介於 10 到 37 萬年前之間。

 

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比較晚的尼尼,粒線體也比較像是智人,Y染色體和粒線體,是否能追溯到同一次情慾流動呢?

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距今 43 萬年前,西班牙胡瑟裂谷的早期尼尼,粒線體仍然比較接近丹丹。粒線體流動很可能在此之後。

 

所有已知後期尼尼的粒線體,約在 27 萬年前分家,可見涉及粒線體的情慾流動,應該在此之前發生。而智人與尼尼的粒線體共同祖先,年代距今約 40 萬年。也就是說,粒線體由智人向尼尼流動的年代,介於 27 到 40 萬年前。

 

Y染色體是 10 到 37 萬年前間,粒線體是 27 到 40 萬年間,兩邊在 27 到 37 萬年前這段期間是重疊的。不過沒有證據支持,Y染色體和粒線體的流動在同時發生。

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更奇妙的是,細胞核的體染色體方面,尼尼並沒有多少智人支系的成分,但是 Y染色體(與粒線體)卻是 100% 智人流。可見外來的 Y染色體進入尼尼族群以後,最終取代尼尼原本的型號。這是怎麼發生的?

 

隨機因素以外,論文推論,尼尼族群比智人小,機率上累積的有害突變比較多,或許智人的 Y染色體比起尼尼有一絲優勢。

 

Y染色體不會遺傳重組交換序列,本身就是一個完全連鎖的遺傳單位。倘若有利或有害,將是整個 Y 一起承受。智人 Y 占優勢,因此取代尼尼 Y,理論上解釋的通。

 

論文假設當年雙方見面一次,兩族群間情慾交流的程度為 1 到 10%,估計可能在幾代以後尼尼的 Y 會被完全取代。模擬結果顯示,似乎不用太久。

 

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舉例來說,假如只有 5% 智人的 DNA 進入尼尼族群,而尼尼 Y染色體比智人不利 1%;那麼在 5 萬年之後,智人 Y染色體有 25% 的機率取代尼尼。如果不利 2%,尼尼 Y 被智人取代的機率高達 50%。

 

論文表示,即使智人和尼尼的 Y染色體之間,僅存很微小的生存優勢差異,幾萬年後導致完全取代的機率也不能說低。

 

尼尼遺傳史仍充滿謎團,尼尼與丹丹在 40 萬年前分家以後,尼尼不但與智人祖先發生情慾交流,而且原本父系的 Y染色體、母系的粒線體都被取代惹。極為複雜的情慾交流史,像極了愛情 ❤️

尼安德塔人原本的Y染色體,被智人流取代

人類祖源懶人包

 

論文短評:

The last pieces of a puzzling early meeting

新聞稿:

Y chromosomes of Neandertals and Denisovans now sequenced

新聞:

How Neanderthals lost their Y chromosome

 

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