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現代智人或早在 22 萬年前與近親尼安特德人雜交

2017/7/6 — 18:28

1937 年在德國西南部 Hohlenstein-Stadel 洞穴出土、有 10 萬年歷史的尼人股骨
Credit: Oleg Kuchar/Museum Ulm

1937 年在德國西南部 Hohlenstein-Stadel 洞穴出土、有 10 萬年歷史的尼人股骨
Credit: Oleg Kuchar/Museum Ulm

近一世紀以來,尼安德特人是否智人的祖先一說都備受爭議。最新刊於《自然 — 通訊》的研究從有 10 萬年歷史的尼人骸骨提取粒線體 DNA (mtDNA) ,並發現其 mtDNA 竟與早期智人的相類似。

馬克斯普朗克演化人類學研究所的 Svante Pääbo 的團隊去年曾指:尼安德特人的 mtDNA 實際上來自現代人類。為了驗證說法,馬克斯普朗克人類科學史研究所古遺傳學家 Johannes Krause 與 Cosimo Posth 的團隊在最新研究以 1937 年在德國西南部 Hohlenstein-Stadel 洞穴出土、有 10 萬年歷史的尼人股骨 (femur) 提取的 mtDNA 與另外 17 個尼人、 3 個來自西伯利亞的丹尼索瓦人 (Denisovans) 與 54 個現代智人基因樣本作對比。

Hohlenstein-Stadel 洞穴 via Wikipedia

Hohlenstein-Stadel 洞穴 via Wikipedia

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尼安德特人與丹尼索瓦人在人類演化樹上有最親密的關系,並最終於 60 萬年前與智人祖先分道揚鑣。不過, Krause 的團隊卻發現 Hohlenstein-Stadel 洞穴的尼人 mtDNA 竟與丹尼索瓦人的不同,卻與現代智人更為相似。不單如此,這個尼人樣本與西班牙 4.3 萬年前的尼人基因樣本有顯著不同,而與其他有 4-5 萬年歷史的尼人樣本也意外地有不同程度的分別。

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由於 mtDNA 只由母親遺傳而來,團隊相信 Hohlenstein-Stadel 洞穴的尼人群族祖先早就遇到智人祖先並進行交配。在後續的研究, Krause 的團隊以現代智人 mtDNA 突變率推算, Hohlenstein-Stadel 洞穴的尼人祖先最遲於約 22 萬年前遇到從非洲而來的智人祖先並進行交配,比此前任何研究推測兩者雜交的年期早得多。

現時古人類學家相信尼安德特人與智人在 47 萬年前開始出現基因差異,而這 25 萬年的時間足以讓智人 mtDNA 在尼人間擴散,並完全取代舊的 mtDNA 。Krause 指所謂的尼人 mtDNA 其實也不是源自尼人,而是來自非常早期從非洲出走的智人祖先,並相信兩者在中東相遇、雜交後才移居到歐亞其他地方。

雖然其他學者認為假說令人信服,但仍對說法有所保留。 Krause 就指,其實第二個物種的 mtDNA 完全取代原物種的情況經常出現,例如某些灰熊的 mtDNA 已被北極熊取代。以色列人口基因學家 Ilan Gronau 認為未來需要更多尼人基因組的數據才可證明尼人 mtDNA 完全來自智人祖先的說法真確。現時, Pääbo 的團隊正從 Hohlenstein-Stadel 洞穴的尼人骸骨提取核 DNA (nuclear DNA) 以進一步了解尼人的遷徙進程。

來源:
Science, Neandertals and modern humans started mating early, 4 July 2017

報告:
Posch, C., Wißing, C., Kitagawa, K. & et al. (2017). Deeply divergent archaic mitochondrial genome provides lower time boundary for African gene flow into Neanderthals. Nature Communications 8, 16046. doi:10.1038/ncomms16046

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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