颅骨研究揭示了人类与尼安德特人杂交

史前和现代头骨的面部结构可以将人类追溯到尼安德特人的根源。
尼安德特人是现代人类最接近的已灭绝祖先,长相大致如此。Deposit Photos

现代人类基因组深处蕴藏着一位早已消失的亲戚——尼安德特人(*智人*)的微量 DNA。他们生活在大约 40 万至 4 万年前,是当今人类(*智人*)最接近的已灭绝人类亲戚。一系列研究表明,尼安德特人大约在 10 万年前与人类发生过杂交,而昨天发表在《*生物学*》杂志上的一项新研究正在增进我们对这些杂交发生地点的认识。

“古 DNA 彻底改变了我们对人类进化的看法,”该研究的合著者、杜克大学进化人类学教授史蒂文·丘吉尔在新闻稿中说道。“我们常常认为进化就像树的分支,研究人员花了大量时间追溯通往我们——*智人*——的道路。但我们现在开始明白,它不是一棵树——更像是一系列在多个点汇合和分叉的溪流。”

来自北卡罗来纳州立大学、杜克大学和南非金山大学的研究团队收集了已发表的关于尼安德特人颅面形态(即面部结构)的数据。尼安德特人的面部比现代人类大,但面部大小不足以确定他们与人类群体之间的基因联系。

研究团队从现有文献中构建了一个包含 13 名尼安德特人、233 名史前*智人*和 83 名现代人类的数据集。他们专注于标准的颅骨测量作为对照,以研究关键面部结构的尺寸和形状。有了对照,团队就能最好地确定人类群体是否可能与尼安德特人发生过杂交以及杂交的程度。

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研究人员还使用了与人类面部特征变化相关的环境变量(如气候),以确定尼安德特人与人类群体之间的联系是杂交的结果还是其他因素的结果。

“我们发现我们关注的面部特征受气候影响不大,这使得识别可能的基因影响更容易,”该研究的通讯作者、北卡罗来纳州立大学生物科学教授安·罗斯说。“我们还发现,面部形状是追踪尼安德特人杂交对人类群体随时间影响更有用的变量。尼安德特人比人类大。随着时间的推移,人类的面部大小变得越来越小,在他们与尼安德特人杂交后的几代人中。但一些面部特征的实际形状保留了与尼安德特人杂交的证据。”

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这类研究的下一步是测量更多人类群体,例如生活在地中海沿岸、如今属于以色列、约旦和叙利亚的纳图法人群。他们对这些头骨的比较发现支持了大部分杂交发生在从北非到伊拉克地区的假说。“这是一项探索性研究。老实说,我当时不确定这种方法是否真的会奏效——我们的样本量相对较小,而且我们关于面部结构的数据也不够多。但最终,我们得到的结果非常引人注目,”丘吉尔补充道。

“情况真的很复杂,”丘吉尔说。“我们知道发生过杂交。现代亚洲人群似乎比现代欧洲人群拥有更多的尼安德特人 DNA,这很奇怪——因为尼安德特人生活在今天的欧洲。这表明,当我们的史前祖先离开非洲,但在扩散到亚洲之前,尼安德特人就与今天的现代人类发生了杂交。我们这项研究的目标是通过评估史前人类和尼安德特人的面部结构来进一步阐明这一点。”

尼安德特人以制造和使用各种复杂工具、控制火、居住在庇护所、制作和穿着衣物、狩猎大型动物以及食用植物而闻名。还有证据表明他们埋葬死者,这是该物种成熟的标志。尼安德特人的第一个完整基因组于 2010 年被测序。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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