我们与尼安德特人有什么不同?答案是“没有我们以前想象的那么多”。或者,换句话说,我们对这群古人类了解得越多,我们发现的相似之处就越多。自从我们了解到一些人类已经,远古人类留下的基因指纹与这个现已灭绝的群体。
但这种 DNA 会影响人们的思维方式吗?答案是,它复杂而微妙。
古基因组学领域是一个相对年轻的学科,研究古代 DNA 以重建或分析已灭绝生物的基因组。这当然意味着我们不应该将当前的任何发现视为必然具体的,但这并不意味着它们不有趣。
当尼安德特人在 19 世纪上半叶首次被发现时(首先于 1829 年在比利时的一个洞穴中发现了婴儿头骨,随后于 1848 年在直布罗陀发现了更多遗骸),这些原始人类被认为是原始人。典型的这个时代的态度认为它们是野蛮的,而且并不比现代猿类聪明多少。
回想一下您在电视上看到的任何“穴居人”形象,您可能会了解这种想法如何在当今的流行文化中延续。
然而,在过去的几十年里,我们关于尼安德特人以及他们的复杂程度。与通常的假设相反,尼安德特人实际上分享了许多我们认为这是人类独有的(一个聪明人),尽管程度较小。
尼安德特人制造并使用工具、生产面粉、用符号进行交流并将其用于仪式。看来他们甚至用过植物性药物。
那么,如果尼安德特人并不是科学家们过去认为的那样的“傻瓜”,那么这对于拥有尼安德特人部分 DNA 的人来说意味着什么呢?
好吧,首先要指出的是,没有人拥有尼安德特人的大脑,只是有一些关于这一血统的暗示。目前的证据表明,一些欧洲血统的人的大脑更长。
2019 年,德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的古人类学家 Philipp Gunz 及其同事成立尼安德特人的 DNA 似乎影响了两个基因的表达,从而使人类的头骨稍微不那么圆。这些变异位于基因附近UBR4和PHLPP1,有助于产生神经元并参与– 覆盖神经元轴突并让它们进行交流的脂肪鞘。
潜在的头骨伸长也与位于附近的尼安德特人变种有关探地雷达26,一个不太了解的基因,可能涉及神经元的调节。
Gunz 和他的同事没有发现任何证据表明尼安德特人的 DNA 变异影响了人类的认知,只是影响了人们头骨的形状。但即便如此,其程度也非常有限,肉眼几乎无法察觉。
在另一项研究中,研究人员观察到颅骨和大脑形态的一些差异。特别是,尼安德特人 DNA 浓度较高的人的视觉皮层和顶内沟(大脑中与感觉信息和控制运动反应相关的部分)的连接性更强。他们得出的结论是,尼安德特人的 DNA 实际上在这些人体内发挥着功能,并可能影响他们的神经发育。
一个更多最近的由同一第一作者迈克尔·D·格雷戈里领导的研究表明,尼安德特人可能以牺牲社会认知为代价依赖视觉处理能力,这可能导致他们最终灭绝——基于他们的能力会下降的想法维持并且无法应对波动的资源。
尼安德特人/人类基因组研究的一项重要进展是方法的进步,使科学家能够扫描医疗记录以获取比较数据。特别是在2016年,一个团队扫描的研究人员对 28,000 名欧洲血统成年人的电子健康记录进行了研究,以了解尼安德特人的基因变异是否会增加某些疾病的风险。
“我们发现并复制了[尼安德特人]等位基因[DNA分子中某个点的核苷酸序列的变异]与神经学、精神病学、免疫学和皮肤病学表型的关联,”该团队在他们的研究中写道
“[尼安德特人]等位基因共同解释了因阳光照射(光化性角化病)引起的抑郁症和皮肤损伤风险变化的很大一部分,并且个体[尼安德特人]等位基因与特定的人类表型显着相关,包括高凝和吸烟。”
结果表明,许多尼安德特人基因与神经系统问题有关,例如抑郁症,这可能是由睡眠周期(我们的昼夜节律)紊乱引起的。其他变异与光化性角化病的产生有关,光化性角化病是被太阳损坏的干燥、鳞状的皮肤斑块。尼安德特人很可能适应了史前欧洲的阳光,这可能为他们提供了优势。然而,由于我们生活在一个充满人造光的世界,这些基因变异现在已经变得不适应。
尼安德特人的基因也可能有助于非非洲人类的运输能力(维生素 B1),有助于将碳水化合物转化为能量。我们的身体无法自行产生硫胺素,因此我们必须从食物中获取硫胺素。对于尼安德特人来说,这可能来自于他们富含肉类的饮食以及坚果的供应,但吃加工食品的现代人类可能很难获得足够的坚果,从而导致营养不良。
最近的研究表明,一些罕见的尼安德特人基因变异也可能使人们倾向于自闭症。在研究现代人类尼安德特人 DNA 时,研究人员寻找 DNA 中随人群变化的单点。这些被称为单核苷酸多态性(SNP)。在这项研究中,研究人员发现自闭症患者往往比“种族匹配的非自闭症患者”拥有更多罕见的尼安德特人 SNP。
然而,这并不是说这些人比其他人更“尼安德特人”,正如作者在科学美国人:“只是他们携带的[尼安德特人] DNA 包含比非自闭症人群更多的罕见变异。”
研究人员使用三个来源收集了三个主要种族——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闭症多态性数据,其中包括西蒙斯基金会支持自闭症研究(SPARK)、基因型组织表达 (GTEx) 和 1,000 个基因组 (1000G) 数据库。他们发现,与种族匹配的非自闭症对照组相比,“NeanderScore”(特定人基因组中尼安德特人 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,然后是非西班牙裔黑人。
他们还发现尼安德特人 DNA 变异与自闭症相关特征之间存在特定的临床关联。其中包括一个 SNP (rs112406029)SLC37A1与显着相关的基因在白人非西班牙裔自闭症患者中。这种变异在患有癫痫的自闭症患者中比在没有这种疾病的人中更常见,并且在有癫痫家族史的人中更常见。
研究小组表示,其中一些 SNP 的出现频率较低,再加上它们的临床关联,表明它们具有轻微危害,但随着时间的推移,它们会通过自然选择逐渐被过滤掉。因此,一些稀有的尼安德特人 DNA 可能会随着在更大的繁殖群体中被有效稀释而逐渐消失。
关于尼安德特人 DNA 对现代人类影响的研究仍在不断发展,但这样的发现极大地丰富了我们对特定条件或特征及其遗传根源的理解。它还帮助我们了解我们物种的杂交如何塑造今天的人类。
[H/T:科学美国人]