研究：尼安德特人族群曾歷數萬年基因與社會孤立

2015年，考古學家在法國地中海地區、羅訥河谷上方的曼德林洞穴（Grotte Mandrin），發現了一具尼安德特人的化石遺骸。這具化石被暱稱為索林（Thorin），自1979年聖塞薩爾（Saint-Césaire）發現尼安德特人化石以來，它是法國境內儲存最完整的尼安德特人個體之一。哥本哈根大學全球研究所（Globe Institute）研究員馬丁·西科拉（Martin Sikora）及其同事，透過考古學、年代地層學、同位素和基因組分析等方法，證明索林所屬的尼安德特人群體，在基因上已孤立了5萬年。此外，研究團隊在萊科泰（Les Cottés）尼安德特人的基因組中，發現了另一個譜系的基因流動證據，該譜系在8萬多年前，就已從歐洲尼安德特人的祖先譜系中分化出來。研究結果顯示，在尼安德特人滅絕前夕，歐洲存在多個孤立的社群，且不同群體間的互動極為有限，即便它們在地理上相距不遠，此發現也為尼安德特人的社會組織提供了新線索。

西科拉博士表示：「當我們研究尼安德特人的基因組時，發現它們存在高度近親繁殖現象，因此遺傳多樣性很低。」

「它們已多代生活在小群體中。」

「我們知道，近親繁殖會降低群體的遺傳多樣性，若長期如此，可能會對其生存能力產生不利影響。」

「新發現的尼安德特人基因組，與先前研究的其他晚期尼安德特人屬於不同譜系。」

「這支援了尼安德特人的社會組織，與早期現代人類不同的觀點，早期現代人類似乎有更多的群體聯絡。」

「換言之，與尼安德特人相比，早期現代人類更傾向於與其他群體建立聯絡，這在生存上是一種優勢。」

「這屬於較為推測性的觀點，但即便只是更善於溝通和交流知識，也是人類的特徵，而尼安德特人因以小群體形式孤立生活，在某種程度上可能無法做到。」

哥本哈根大學的種群遺傳學家塔西卡·維瑪拉（Tharsika Vimala）博士指出：「這是一項重要的技能。」

「我們發現，西伯利亞的早期現代人類，即便生活在小社群中，也會形成所謂的交配網路，以避免近親繁殖問題，而尼安德特人似乎沒有這樣做。」

索林的化石遺骸於2015年在曼德林洞穴首次被發現，該洞穴系統研究頗多，也曾有早期智人棲息（但非同一時期），目前仍在逐步發掘中。

根據索林在洞穴沉積物中的位置，考古學家推測，它生活在約4.5萬至4萬年前。

為確定其年齡以及與其他尼安德特人的關係，研究人員從其牙齒和下頜提取了DNA，並將其完整基因組序列，與先前測序的尼安德特人基因組進行比對。

令人驚訝的是，初步基因組分析顯示，索林的年齡比考古學估計的要大得多，因其基因組與其他晚期尼安德特人截然不同，反而更接近10萬多年前的尼安德特人。

為解開謎團，研究人員分析了索林骨骼和牙齒中的同位素，以瞭解其生活的氣候型別。晚期尼安德特人生活在冰河時期，而早期尼安德特人則處於更溫暖的氣候中。

同位素分析表明，索林生活在極為寒冷的氣候中，屬於晚期尼安德特人。

與先前測序的尼安德特人基因組相比，索林的基因組與在直布羅陀出土的個體最為相似，研究人員推測，索林所屬群體是從直布羅陀遷徙至法國的。

圖盧茲第三大學（Université Toulouse Paul Sabatier）和法國國家科學研究中心（CNRS）的研究員盧多維克·斯利馬克（Ludovic Slimak）博士表示：「這意味著曾存在一個未知的地中海尼安德特人群體，其活動範圍從歐洲最西端，一直延伸到法國的羅訥河谷。」

瞭解尼安德特人社群規模小且孤立的特性，可能是理解其滅絕原因的關鍵，因為孤立通常被認為不利於種群健康。

維瑪拉博士稱：「種群與其他群體保持聯絡總是有益的。」

「長期孤立會限制遺傳變異，這意味著適應氣候和病原體變化的能力降低，也會限制社會發展，因為無法分享知識或作為一個群體共同進化。」

然而，研究人員表示，要真正理解尼安德特人的種群結構，以及它們滅絕的原因，還需要測序更多尼安德特人的基因組。

西科拉博士說：「我猜測，如果我們有更多同一時期其他地區的基因組，可能會發現更多結構複雜的種群。」

有關這項研究成果的論文，今日發表在《細胞基因組學》（Cell Genomics）期刊上。

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盧多維克·斯利馬克等人，2024年。尼安德特人滅絕前的長期基因和社會孤立。《細胞基因組學》4（9）：100593；doi：10.1016/j.xgen.2024.100593