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2010年，科學家報道了一項重磅發現：尼安德特人曾與智人，也就是解剖學意義上的現代人類雜交。後來，研究者又揭示了現代人體内尼人基因的作用，包括對晝夜節律、免疫系統功能以及疼痛敏感性的影響。
那麼，智人的基因是否也影響了尼安德特人呢？兩個種群的融合怎樣塑造了尼人？是否推動了他們的滅絕過程？
這些都是很難解答的疑問，不過借助新技術，研究者正描繪出更清晰的圖景。一項近期發表于《科學》雜志的新研究表明，智人和尼人群體在過去25萬年間的多個時間點交換了DNA——這為再現尼人消失的過程提供了大量資訊，也可能改寫智人于何時、以何狀态離開非洲的故事。
論文作者之一、普林斯頓大學的生态學和進化生物學教授喬舒亞·艾基（Joshua Akey）指出：迄今為止，大多數基因資料都表明現代人的祖先于25萬年前在非洲大陸進化，後又生活了20萬年，最終于5萬年前走出非洲，遷移到世界其他地方。
“但現階段的遺傳學難以追溯并非我們祖先的族群。我認為這篇論文很有意思的一點是，它讓我們以遺傳學視角一窺過去不曾了解的走出非洲之旅。現代人祖先與尼安德特人，以及包括丹尼索瓦人在内的其他古人類互動的頻率可能比學界此前認為的要高很多。”
在克羅地亞克拉皮納的尼安德特人博物館裡，陳列了一幅描繪尼安德特人家庭洞穴生活的藝術品
三次大雜交
通過比較資料庫的DNA序列，科學家能重建不同種群或物種間的關系，而且由于基因變化在一代内發生的速率是穩定的，遺傳學家可以計算出兩個群體交換DNA的時間。
根據已有成果，學界判斷智人離開非洲，後與尼安德特人相遇并雜交的過程分為三波展開：第一波是在大約20萬至25萬年前，即已知非洲大陸上最古老的智人遺骨出現後不久；第二波發生于10萬年前；最後一次則在大約5萬至6萬年前。
最後一波遷徙已被學界廣泛認可，并于2010年首次被确證：2022年諾獎得主、進化遺傳學家斯萬特·帕博（Svante Pääbo）當時對第一個尼人基因組進行了測序。不過最新《科學》論文表明，前兩波遷徙與最後一波明顯不同——後者是真正的大規模遷徙，最終導緻現代人類遍布全球。
根據論文作者說法，20多萬年前，尼安德特人基因組中的智人DNA比例可能高達10%，後随時間推移逐漸降低，平均來說，在2.5%到3.7%的水準。
基因偵探
在前兩次遷移和雜交浪潮中，尼安德特人吸收了智人基因，雜交後代留于尼人群體中。
用艾基教授的話說，這些早期雜交事件是一小群先鋒智人離開非洲而又沒能在外站穩腳跟的結果，它們沒在現代人類的基因庫留下多少記錄，但對尼人基因組産生了重大影響。
“我認為最簡單的一種解釋是，這反映了人口規模随時間的變化。起初，智人陸續走出非洲，遇到了種群規模相當龐大的尼人，後者吸收了相對零散的智人基因。但當大約6萬年前的智人離開非洲，并持續向世界各地進擊時，智人與尼人的雜交後代就在前者的種群内長大了，尼人血統也就此融入現代人類基因庫，影響我們今天的生活。”
在新研究中，艾基教授團隊利用機器學習對三具尼安德特人化石的基因組做解碼和測序。這些化石的年代在5萬到8萬年前，發掘于三處不同地點：克羅地亞的凡迪亞（Vindija）洞穴，阿爾泰山脈的丹尼索瓦（Denisova）洞穴和查吉爾斯卡亞（Chagyrskaya）洞穴。研究人員也将基因組資料與2000名現代人類的基因組做了比較。
艾基表示：“我們開發了一個架構用以判斷智人與尼人間的基因流動是否發生，估算尼人基因組裡有多少智人序列，甚至确定這些智人序列所在的具體位置。”
俄羅斯考古學家正在阿爾泰山脈的丹尼索瓦洞穴内進行挖掘
尼安德特人消失之謎
倫敦自然博物館人類進化研究的負責人、體質人類學家克裡斯·斯特林格（Chris Stringer，未參與新研究）表示，有少量智人化石似乎反映了這個物種在早期階段不太成功的遷徙史——離開非洲前往現中東和歐洲地區的旅程。
這部分遺迹包括希臘南部阿皮迪馬（Apidima）洞穴發現的距今21萬年的智人化石，以及在以色列斯庫爾（Skhūl）和卡夫澤（Qafzeh）遺址發現的遺骸。以色列的化石具有“原始特征”，例如更粗大的眉骨、更扁平的頭骨和多樣的下颌骨。
斯特林格認為，這些特征似乎繼承于更原始的非尼安德特人祖先，也可能反映尼人曾與人屬物種發生基因流動。現在，學界或許應根據新發現來重新審視尼人的這些特征。”
發掘于以色列卡夫澤遺址的一具頭骨被認為屬于智人
艾基等人相信，他們針對尼人種群動态的新發現可能就是這個近親于4萬年前消失的主要原因。此外，新研究還表明當時尼人的人口規模比此前學界認為的小20%。
艾基這樣說道：“智人的種群規模更大。他們如海浪拍擊沙灘一般最終侵蝕了尼安德特人。尼人基因庫很可能在智人最後一次，即5萬~6萬年前的遷徙雜交浪潮中被吸收。滅絕是一個很複雜的問題，應該不會隻有一種解釋……但我相信，尼人基因被智人群體吸收，很可能就是前者滅絕的很大一部分原因。”
斯特林格贊同艾基等人的理論：随着尼人DNA進入更大的智人基因庫，前者人口數量越來越少，多樣性也越來越低。
我認為這一點很關鍵。如果不考慮尼安德特人與智人雜交而增加的遺傳多樣性，他們的有效種群規模也會大大減少，這進一步證明，即使沒有不斷擴大的智人種群競争，晚期尼人可能也已瀕臨滅絕。”
資料來源：
How did Neanderthals disappear? New DNA analysis sheds light on the mystery
END
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