尼安德特人的社会孤立可能加速了它们的灭绝

在法国一个洞穴系统中发现了一具 45,000 年前、昵称为“索林”的尼安德特人遗骸。
neanderthal teeth in a cave
在法国的一个洞穴中发现了绰号为“索林”的尼安德特人的牙齿。他生活在大约 40,000 到 45,000 年前,生活在一个如今已灭绝的古人类孤立的社群中。Ludovik Slimak

通过从大约 45,000 年前的一些骨骼中提取的 DNA,科学家们发现了一个新的 尼安德特人谱系,他们可能与其他同类物种互动很少。这些遗骸属于一位被 考古学家 昵称为“索林”的男性,以 JRR Tolkien 的《霍比特人》中的矮人角色 索林·橡木盾 的名字命名。这位尼安德特人索林生活在今天法国罗讷河谷的一个小社群中。 

一项新的基因分析显示,索林的社群与其他群体隔绝,并且大约在 100,000 年前就与其他研究更充分的尼安德特人分化了。这些发现发表在 9 月 11 日的 Cell Press 期刊《细胞基因组学》上,并可能为解释该物种灭绝的原因提供线索。 

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“到目前为止,一直的说法是,在灭绝的时候,只有一个基因同质的尼安德特人种群,但现在我们知道,当时至少有两个种群存在,”研究合著者、哥本哈根大学人口遗传学家 Tharsika Vimala 在一份声明中 。 

2015 年,考古学家首次在 Grotte Mandrin 洞穴中发现了索林的化石遗骸,这是一个 研究广泛的洞穴系统。这里发现了许多古代 工具遗骸,该地区仍在发掘中。Grotte Mandrin 洞穴也 曾居住过早期智人,但并非与尼安德特人同时期。 

“索林种群在没有与其他尼安德特人种群进行基因交换的情况下度过了 50,000 年,”法国图卢兹保罗·萨巴蒂埃大学的考古学家、研究合著者 Ludovic Slimak 在一份声明中 。“因此,我们有 5 万年的时间,两个尼安德特人种群,相距约 10 天步行,却完全互不了解地并存。这对于智人来说是难以想象的,并表明尼安德特人对我们世界的认知方式一定与我们智人截然不同。”

根据索林在洞穴沉积物中的位置,考古学家团队认为他生活在大约 40,000 到 45,000 年前。这使他成为晚期尼安德特人,或者是一个生活在最后一个冰河时代附近,大约 39,000 至 47,000 年前的群体。

然后,基因组学家从索林的牙齿和下颌骨中提取 DNA,并将其全基因组序列与之前测序的尼安德特人基因组进行比较。这让他们对其年龄以及与其他已发现基因的尼安德特人的遗传关系有了一定的了解。 

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索林的遗骸是在法国 Grotte Mandrin 洞穴系统中发现的。图片来源:Ludovik Slimak。Philippe PSaïla

令人惊讶的是,基因组分析表明,索林的实际年龄比考古学家估计的要大得多。他的基因组与其他晚期尼安德特人不同,而更接近于 100,000 多年前生活的尼安德特人的基因组。

“我们花了七年时间来弄清楚是谁错了——是考古学家还是基因组学家,”Slimak 说。

为了解决这场考古学上的争论,该团队 分析了索林骨骼和牙齿的同位素,以确定他生活在什么样的气候中。晚期尼安德特人生活在冰河时代,而早期尼安德特人则经历着更温暖的气候。同位素分析显示,索林生活在非常寒冷的气候中,所以他很可能是一名晚期尼安德特人。

“这个基因组是欧洲最早的尼安德特人种群之一的遗迹,”研究合著者、哥本哈根大学人口遗传学家 Martin Sikora 在一份声明中说。“导致索林的谱系大约在 105,000 年前就与导致其他晚期尼安德特人的谱系分开了。”

与其他 先前测序的尼安德特人基因组 相比,索林的基因组与大约 1,000 英里东北部直布罗陀的一个个体挖掘出的基因组最为相似。Slimak 推测,索林的种群 很可能从直布罗陀迁徙到法国南部

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Slimak 说:“这意味着存在一个未知的地中海尼安德特人种群,其种群分布从欧洲最西端的尖端一直延伸到法国的罗讷河谷。”

理解尼安德特人社群可能规模较小且孤立,这对于理解他们的灭绝至关重要。遗传隔离通常被认为是基因库 群体适应能力 的不利因素。

Vimala 说:“一个种群与其他种群保持联系总是好事。当你长期孤立时,你会限制你的基因多样性,这意味着你适应不断变化的气候和病原体的能力会降低,而且在社会层面也会受到限制,因为你无法分享知识,也无法作为一个种群进化。”

需要对更多的 尼安德特人基因组进行测序,才能真正了解他们的种群结构以及他们最终灭绝的原因。科学家们怀疑 气候变化、与人类的 竞争和繁殖 增加,以及可能存在的孤立和缺乏与其他同类物种的联系,导致了尼安德特人在大约 40,000 年前的最终灭亡。 

“这属于更具推测性的层面,但即使是能够更多地交流和分享知识这一点,也是人类所具备而尼安德特人由于其组织成小群体、生活方式孤立的特点,在一定程度上可能不具备的,”研究 合著者 Vimala 说。“而这是一种重要的技能。我们看到早期现代人类在西伯利亚形成所谓的交配网络,以避免近亲繁殖问题,尽管他们生活在小社群中,这是我们在尼安德特人身上没有看到的。”

 

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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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