研究：尼安德特人與現代人類的基因交流發生在50500至43500年前

在一項涵蓋超過300個基因組的基因組研究中，研究人員確定了尼安德特人與現代人類雜交的時期。這段時期大約從50500年前開始，持續了約7000年，直至尼安德特人逐漸消失。那次雜交使得歐亞人擁有了許多從尼安德特人祖先繼承而來的基因，如今這些基因在我們的基因組中總共佔比1%到2%。

尼安德特人。圖片來源：Mauro Cutrona。

截至目前，對尼安德特人和丹尼索瓦人的基因組定序顯示，這些古代人類與現代人類祖先之間存在大量的基因交流。即便如此，科學家也指出，尼安德特人的血統在基因組中的分佈並不均勻。

此外，基因組的某些區域——也就是所謂的「古代沙漠」——完全沒有尼安德特人的血統，而其他區域則顯示出高頻率的尼安德特人變異，這可能是由於有益的適應性突變所致。

然而，有關這一古老混血現象的許多方面，包括遺傳漂變或自然選擇等進化力量在塑造這些模式中所起的作用，仍舊不太清楚。

加州大學伯克利分校的普莉亞·莫爾賈尼博士表示：「時間點非常重要，因為它直接關係到我們對走出非洲遷徙時間的理解，畢竟如今大多數非非洲人都繼承了1%到2%的尼安德特人血統。」

「這對於理解非洲以外地區的定居情況也有重要意義，通常我們是透過研究世界各地不同區域的考古材料或化石來瞭解這一點。」

「基因交流的時間更長，例如可以解釋為什麼東亞人比歐洲人和西亞人擁有的尼安德特人基因多出大約20%。」

「如果像考古遺址所顯示的那樣，現代人類在大約47000年前向東遷徙，那時他們可能已經混入了尼安德特人的基因。」

在這項研究中，莫爾賈尼博士及其同事分析了59名生活在距今45000年至2200年前的古代個體，以及275名不同的現代個體的基因組資料。

他們研究了尼安德特人血統片段隨著時間推移的頻率、長度和分佈情況。

他們發現，絕大多數尼安德特人的基因交流都可歸因於一段共同的、持續時間較長的基因交流期，這段時期很可能發生在50500年至43500年前，這與歐洲現代人類和尼安德特人曾同時存在的考古證據相符。

此外，他們的研究結果還表明，在基因交流後的100代內，尼安德特人的血統經歷了快速的自然選擇，包括正向和負向選擇，尤其是在X染色體上。

羅切斯特大學和馬克斯·普朗克進化人類學研究所的研究員班傑明·彼得博士表示：「我們發現混血時期相當複雜，可能歷時頗久。」

「在這6000到7000年的時間裡，不同群體可能分離開來，有些群體的混血時間可能更長。」

「但一段共同的基因交流期最能符合研究資料。」

加州大學伯克利分校的研究員曼朱莎·金塔拉帕蒂博士稱：「主要發現之一是對尼安德特人混血時間的精準估算，此前的估算要麼是基於單一古代樣本，要麼是在現代個體上進行的。」

「此前從沒有人嘗試將所有古代樣本一起建模分析。」

「這使我們得以更完整地勾勒出過去的面貌。」

「我們鑑定出一些高頻存在的尼安德特人基因區域，可能是因為在早期現代人類開始探索非洲以外的新環境時，這些基因具有益處。」

「其中包括與免疫功能、皮膚色素沉著和代謝有關的基因。」

「另一方面，基因組中也有大片區域完全沒有尼安德特人的血統。」

「這些區域在基因交流後迅速形成，而且在最早的現代人類基因組中也不存在，也就是那些距今30000年至45000年的個體。」

「許多尼安德特人的基因序列可能對人類有害，因此在進化過程中被迅速篩選掉。」

彼得博士表示：「非洲以外人類的分化可能在尼安德特人基因交流期間或其後不久就已開始，這可以部分解釋為什麼不同非非洲人群體中尼安德特人血統的比例有所不同，也能使我們得出的時間與大約47000年前現代人類在東南亞和大洋洲存在的考古證據相吻合。」

「研究更多來自歐亞大陸和大洋洲的古代基因組，將有助於我們更深入瞭解人類何時擴散到這些地區。」

研究結果發表在《科學》期刊上。

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萊昂納多·N.M. 亞西等人，2024年。《穿越時空的尼安德特人血統：古代和現代人類基因組的啟示》。《科學》386卷（6727期）；doi: 10.1126/science.adq3010