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史前人类进化之谜 某时间段存在“幽灵血统”

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发表于 2016-11-14 22:50:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
人类学家描绘人类基因的方式同我10岁的儿子做迷宫游戏的方法没什么不同。我儿子发现,如果从迷宫的终点逆向走回很容易,从起点出发却总是会遇到不同的死胡同。
科学家也试图通过从现在倒回到过去的方式探寻人类的进化谱系。他们通过研究化石群往回追溯,将每一个化石群标记在特定的灭绝时期,建立了一个形象的人类基因树,位于基因树树顶的是“智人”(现在唯一存在的人类)。

人类基因树是个很好的比喻,但它其实是错误的。DNA迹象显示,那些看上去非常独立的分支,其实是紧密相连的。180多万年前,人类起源于非洲,我们的祖先定居在不同的地区。几十万年间,足迹便遍布全球,不同种群之间的基因交叉融合远远超乎我们的想象。

通过恢复古人类的DNA,人们已经开始认识到一些未知种群。这个研究最初是由位于德国莱比锡的马克斯·普朗克研究所的斯凡特·帕波研究小组开展的,后来,其他科学家也进行了相关研究。通过对尼安德特人的研究,科学家成功地从小部分遗迹中恢复了他们的全部基因组,这为研究提供了技术方面的支持。

首次研究给科学家带来了巨大惊喜:通过对西伯利亚南部丹尼索瓦洞穴发现的一小块指骨化石提取的DNA进行分析,科学家证明了一个未知人类种群的存在(现在称为“丹尼索瓦人”)。这一人类种群不同于尼安德特人,也与现代人不同。今日澳大利亚土著居民的血统中有5%是由丹尼索瓦人构成的。在亚洲及新世界地区,有10亿多人的一小部分血统来自丹尼索瓦人。
即使没有从远古化石中提取的DNA,遗传学家也能通过现代人基因的分散迹象,证明这种关联血统的存在。他们很快发现,许多非洲人的血统里存在一些未知种群的基因,遗传学家将其称为“幽灵人口”。

古人类基因组里的确有“幽灵”。丹尼索瓦人的基因组不仅融合了尼安德特人的基因组,还混有另一种截然不同的种群基因。有人推测,这有可能是直立人的基因。不论从哪个角度观察,遗传学家看到的种群都与现代人相差很大,二者相互融合了一小部分。这绝不是树状的进化过程。人类的进化史更像一条辫状河。

人类学家用了一个世纪的时间来研究后人身上是否带有尼安德特人的特征。他们仔细研究古老的骨骼化石,试图发现一些微小细节。有迹象显示,生活于25000年前的最早的欧洲人带有尼安德特人的特征,这些人的生活年代在尼安德特人之后。但事实上,骨骼解剖并不能反映种群融合,甚至不能体现现代人的种群融合。许多人类学家试图证明人类骨骼化石的基因中有一小部分尼安德特人血统,但这一研究仍存在广泛争议。


史前人类进化之谜 某时间段存在“幽灵血统”

史前人类进化之谜 某时间段存在“幽灵血统”

20世纪70年代,遗传学家发现人类天生是一个世界性的物种。包括大猩猩、黑猩猩、猩猩在内的类人猿,每一种的性状表现都存在很多差异。灵长类动物学家认为,猩猩有两个亚种,大猩猩和黑猩猩分别有四个以上的亚种。这些猿类起源早,几十万年前就已经遍布在各个地区。

更深层的基因序列分析、更广泛的人类样本采集证明,早在尼安德特人时代,非洲内外的丹尼索瓦人及“幽灵种群”就走向世界各地,他们大多是同系交配的,总体来说差异很大。这种差异,更像是大猩猩或者黑猩猩亚种之间的差别,而不像今天人类之间的差别。过去20万年间,随着非洲一个人类分支的壮大,这些不同的族群特征渐渐淡化并消失了。人类在地球上的分散方式像个广阔的河流三角洲,堆积了原始种群的不同印迹。

我们并不知道是什么原因使得这些古代非洲人成功遍布世界各地。但是,我们知道,他得益于与地理位置较远的种群的交配。与不同种群相融合时,这些非洲人解决了近亲繁育产生的问题。这一解决办法是其他种群首先提出并得到验证的。人们已经发现,尼安德特人基因或丹尼索瓦人基因有助于研究毛发及皮肤、免疫力、新陈代谢、蛋白质等问题。一种来自丹尼索瓦人的基因已帮助人类更好地适应中国西藏高原地区的低氧环境。

两项新的研究表明,仍有尼安德特人基因或丹尼索瓦人基因活跃在今日人类的免疫系统中。像许多媒体头条提到的,我们能将自身的过敏症状归因于早期穴居人吗?或许不能。但是,热带以外的地球物种的确会面对特殊挑战,包括体内不能充分合成维生素D,严重影响人体免疫力。非洲人遇到这些人口时,任何免疫新花招都有其价值,尤其是针对本地寄生虫而进行的免疫活动。能够很快适应新病原体、新寄生虫的能力甚至可以解释人类祖先的最初生长状态。他们生活在非洲内部,遇到的病原种类要比其他地区的远古人类遇到的更多。

人类进化的相互交织融合与我们在其他哺乳动物身上看到的相似。遗传学家已经从更多的野生动物种群中抽取样本,他们发现,基因渗入的现象在自然界中无处不在。

东部丛林狼现在已经形成了一系列种群。它的血统中,一大部分是狼,还有一小部分是家养狗。狩猎者最早将欧洲绿头鸭带到新西兰,绿头鸭很快与本地的棕色鸭子杂交,现在比本地棕色鸭子繁殖得更快。很久以前,人们将印度瘤牛与欧洲的牛杂交,繁育出一个耐干旱的新品种,这一新品种现在遍布非洲大部分地区。然而,改变最多的是人类的能力,人类从整个基因组看到部分基因融合的能力。近几年,科学家发现,北美更靠近南边的灰熊身上带有北极熊的基因,这是很久以前种群杂交遗留下的。古人类也不例外,不同人类种群间的交配融合方式与分布广泛的哺乳动物的进化方式相同。

如果真是如此,我们还会认为这些种群属于不同物种吗?这些种群可以与人类交配融合,用一个能使人认为他们不能和人类杂交的术语来描述他们,感觉不太正确。

但是,如何用古代DNA定义物种?看到尼安德特人、丹尼索瓦人和非洲的“幽灵族群”的基因特征,保育生物学家会毫不犹豫地将这三者归为不同物种,就像他们识别不同种类的大猩猩。在解决这个问题之前,我们可能需要了解这些古人类形态及行为的更多信息,以及他们的基因差别与历史差异带来的影响。

古人类DNA的现存记录可以追溯到40万年前。而探索“幽灵血统”已将我们带回到更久远的年代。在人类700万年甚至更长时间的进化史中,肯定会有很多这种相似种群,他们长期存在,有时会彼此间交配,共同适应新的环境。或许已经存在少量丹尼索瓦人的化石遗迹,只是人类还未完全辨识。还有更多遗迹等待人类学家去发掘、去探究。


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