我們與尼安德塔人有什麼不同?答案是「沒有我們以前想像的那麼多」。或者,換句話說,我們對這群古人類了解越多,我們發現的相似之處就越多。自從我們了解到一些人類已經,遠古人類留下的基因指紋與這個現已滅絕的群體。
但這種 DNA 會影響人們的思考方式嗎?答案是,它複雜而微妙。
古基因組學領域是一個相對年輕的學科,研究古代 DNA 以重建或分析已滅絕生物的基因組。這當然意味著我們不應該將當前的任何發現視為必然具體的,但這並不意味著它們不有趣。
當尼安德特人在19 世紀上半葉首次被發現時(首先於1829 年在比利時的一個洞穴中發現了嬰兒頭骨,隨後於1848 年在直布羅陀發現了更多遺骸),這些原始人類被認為是原始人。典型的這個時代的態度認為它們是野蠻的,而且並不比現代猿類聰明多少。
回想一下您在電視上看到的任何「穴居人」形象,您可能會了解這種想法如何在當今的流行文化中延續。
然而,在過去的幾十年裡,我們關於尼安德特人以及他們的複雜程度。與通常的假設相反,尼安德特人實際上分享了許多我們認為這是人類獨有的(一個聰明人),儘管程度較小。
尼安德特人製造並使用工具、生產麵粉、用符號進行交流並將其用於儀式。看來他們甚至用過植物性藥物。
那麼,如果尼安德特人並不是科學家過去認為的那樣的“傻瓜”,那麼這對擁有尼安德特人部分 DNA 的人來說意味著什麼呢?
好吧,首先要指出的是,沒有人擁有尼安德特人的大腦,只是有一些關於這個血統的暗示。目前的證據表明,一些歐洲血統的人的大腦更長。
2019 年,德國萊比錫馬克斯普朗克進化人類學研究所的古人類學家 Philipp Gunz 及其同事成立尼安德特人的 DNA 似乎影響了兩個基因的表達,使人類的頭骨稍微不那麼圓。這些變異位於基因附近UBR4和PHLPP1,有助於產生神經元並參與– 覆蓋神經元軸突並讓它們進行交流的脂肪鞘。
潛在的頭骨伸長也與位於附近的尼安德特人變種有關探地雷達26,一個不太了解的基因,可能涉及神經元的調節。
Gunz 和他的同事沒有發現任何證據表明尼安德特人的 DNA 變異影響了人類的認知,只是影響了人們頭骨的形狀。但即便如此,其程度也非常有限,肉眼幾乎無法察覺。
在另一項研究中,研究者觀察到顱骨和大腦形態的一些差異。特別是,尼安德特人 DNA 濃度較高的人的視覺皮層和頂內溝(大腦中與感覺訊息和控制運動反應相關的部分)的連接性更強。他們得出的結論是,尼安德特人的 DNA 實際上在這些人體內發揮功能,並可能影響他們的神經發育。
一個更多最近的由同一第一作者邁克爾·D·格雷戈里領導的研究表明,尼安德特人可能以犧牲社會認知為代價依賴視覺處理能力,這可能導致他們最終滅絕——基於他們的能力會下降的想法維持並且無法應對波動的資源。
尼安德特人/人類基因組研究的一項重要進展是方法的進步,使科學家能夠掃描醫療記錄以獲取比較數據。特別是在2016年,一個團隊掃描的研究人員對 28,000 名歐洲血統成年人的電子健康記錄進行了研究,以了解尼安德特人的基因變異是否會增加某些疾病的風險。
“我們發現並複製了[尼安德特人]等位基因[DNA分子中某個點的核苷酸序列的變異]與神經學、精神病學、免疫學和皮膚病學表型的關聯,”該團隊在他們的研究中寫道
「[尼安德特人]等位基因共同解釋了因陽光照射(光化性角化病)引起的抑鬱症和皮膚損傷風險變化的很大一部分,並且個體[尼安德特人]等位基因與特定的人類表型顯著相關,包括高凝血和吸煙。
結果表明,許多尼安德特人基因與神經系統問題有關,例如憂鬱症,這可能是由睡眠週期(我們的晝夜節律)紊亂引起的。其他變異與光化性角化病的產生有關,光化性角化病是被太陽損壞的乾燥、鱗狀的皮膚斑塊。尼安德特人很可能適應了史前歐洲的陽光,這可能為他們提供了優勢。然而,由於我們生活在一個充滿人造光的世界,這些基因變異現在已經變得不適應。
尼安德特人的基因也可能有助於非非洲人類的運輸能力(維生素 B1),有助於將碳水化合物轉化為能量。我們的身體無法自行產生硫胺素,因此我們必須從食物中獲取硫胺素。對於尼安德特人來說,這可能來自於他們富含肉類的飲食以及堅果的供應,但吃加工食品的現代人類可能很難獲得足夠的堅果,從而導致營養不良。
最近的研究表明,一些罕見的尼安德特人基因變異也可能使人們傾向於自閉症。在研究現代人類尼安德特人 DNA 時,研究人員尋找 DNA 中隨人群變化的單點。這些被稱為單核苷酸多態性(SNP)。在這項研究中,研究人員發現自閉症患者往往比「種族匹配的非自閉症患者」擁有更多罕見的尼安德特 SNP。
然而,這並不是說這些人比其他人更“尼安德特人”,正如作者在科學美國人:“只是他們攜帶的[尼安德特人] DNA 包含比非自閉症人群更多的罕見變異。”
研究人員使用三個來源收集了三個主要種族——非西班牙裔黑人、西班牙裔白人和非西班牙裔白人——尼安德特人衍生的自閉症多態性數據,其中包括西蒙斯基金會支持自閉症研究(SPARK)、基因型組織表達 (GTEx) 和 1,000 個基因組 (1000G) 資料庫。他們發現,與種族匹配的非自閉症對照組相比,「NeanderScore」(特定人基因組中尼安德特人DNA 含量的平均值)在西班牙裔白人中最高,其次是非西班牙裔白人,然後是非西班牙裔黑人。
他們也發現尼安德特人 DNA 變異與自閉症相關特徵之間存在特定的臨床關聯。其中包括一個 SNP (rs112406029)SLC37A1與顯著相關的基因在白人非西班牙裔自閉症患者。這種變異在患有癲癇的自閉症患者中比在沒有這種疾病的人中更常見,並且在有癲癇家族史的人中更常見。
研究小組表示,其中一些 SNP 的出現頻率較低,再加上它們的臨床關聯,表明它們具有輕微危害,但隨著時間的推移,它們會透過自然選擇逐漸被過濾掉。因此,一些稀有的尼安德特人 DNA 可能會隨著在更大的繁殖群體中被有效稀釋而逐漸消失。
關於尼安德特人 DNA 對現代人類影響的研究仍在不斷發展,但這樣的發現極大地豐富了我們對特定條件或特徵及其遺傳根源的理解。它也幫助我們了解我們物種的雜交如何塑造今天的人類。
[H/T:科學美國人]