在一項涵蓋300 多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間段,從大約50,500 年前開始,持續了大約7,000 年,直到尼安德特人開始消失。這種雜交讓歐亞人種繼承了尼安德特人祖先的許多基因,這些基因總共占我們今天基因組的 1% 到 2%。
迄今為止,對尼安德特人和丹尼索瓦人基因組的測序揭示了這些古老的人類和現代人類祖先之間存在大量的基因流動,儘管科學家也報告說尼安德特人的血統在基因組中分佈不均勻。
此外,基因組的某些區域(被稱為古代沙漠)完全缺乏尼安德特人的祖先,而其他區域則表現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。
然而,關於這種古老混合物的本質,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扮演的角色,仍不清楚。
「這個時機非常重要,因為它對我們對離開非洲的移民時機的理解有直接影響,因為今天大多數非非洲人繼承了1-2% 的尼安德特人血統,」加州大學柏克萊分校的Dr .普莉婭·穆爾賈尼。
“這對於了解非洲以外地區的定居也有影響,這通常是通過觀察世界不同地區的考古材料或化石來完成的。”
“例如,基因流動持續時間較長可能有助於解釋為什麼東亞人的尼安德特人基因比歐洲人和西亞人多約 20%。”
“正如考古遺址所表明的那樣,如果現代人類在大約 47,000 年前向東遷移,他們就已經混合了尼安德特人的基因。”
在這項研究中,Moorjani 博士及其同事分析了 59 個古代個體(距今 45,000 至 2,200 年前)和 275 個不同的現代個體的基因組數據。
他們研究了尼安德特人祖先片段隨時間變化的頻率、長度和分佈。
他們發現,絕大多數尼安德特人基因流可歸因於可能發生在50,500 至43,500 年前的單一、共同的長期基因流,這與現代人類和歐洲尼安德特人重疊的考古證據一致。
此外,他們的研究結果表明,尼安德特人的祖先在基因流動後的 100 代內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。
羅徹斯特大學和馬克斯·普朗克進化人類學研究所的研究員本傑明·彼得博士說:“我們表明,混合時期相當複雜,可能需要很長時間。”
「不同的族群可能在 6,000 至 7,000 年間就已經分離,而某些族群可能會在更長的時間內繼續混合。”
“但是基因流的單一共享時期最適合數據。”
加州大學柏克萊分校研究員 Manjusha Chintalapati 博士說:“主要發現之一是對尼安德特人混合時間的精確估計,之前是使用單一古代樣本或現代個體進行估計的。”
“沒有人嘗試過對所有古代樣本進行建模。”
“這使我們能夠更全面地了解過去”
“我們發現了一些頻繁出現的尼安德特人地區,可能是因為當早期現代人類開始探索非洲以外的新環境時,它們是有益的。”
“這些包括與免疫功能、皮膚色素沉著和新陳代謝相關的基因。”
“另一方面,基因組中也有很大一部分區域完全沒有尼安德特人的血統。”
「這些區域在基因流動後迅速形成,並且在最早的現代人類基因組(30,000 至 45,000 年前的個體)中也不存在。”
“許多尼安德特人的序列可能對人類有害,因此被進化積極而迅速地選擇了反對。”
「非洲以外的人類的多樣化可能是在尼安德特人基因流動期間或之後不久就開始的,這可以部分解釋非非洲人群中尼安德特人血統的不同水平,也可以使我們的日期與現代人類在東南部存在的考古證據相一致。
“研究來自歐亞大陸和大洋洲的更古老的基因組可以進一步了解人類何時傳播到這些地區。”
這結果出現在日記中科學。
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萊昂納多·NM·雅西等人。 2024. 尼安德特人的祖先隨著時間的推移:來自古代和現代人類基因組的見解。科學386(6727); doi:10.1126/science.adq3010