藏在我们身上的“幽灵”人种DNA

每个人似乎都有寻根问祖的天性,扩大到整个人类也是这样。之前,我们只是通过考古去了解我们的祖先长什么样,吃什么,有哪些习俗和文化活动。10年前,随着对第一个古人类——尼安德特人——的基因组完成测序,一个了解他们的全新窗口被打开了。

基因组测序表明,尼安德特人跟我们的直系祖先——现代智人有过杂交。从那时起,遗传学家一直在寻找更多过去跨人种杂交的证据。他们的研究没让我们失望。但是,就在他们旗开得胜之际,“幽灵”也跟着来了:有迹象表明,在人类基因组中隐藏着某些DNA片段,来自我们从来不知其存在的人种。遗传学家称他们为“幽灵”人种。

我们没有关于这些未知人种的实物记录——既没有骨骼化石,也没有工具,没有任何考古遗迹。然而,他们遗留在其他原始人种或活着的人类身上的DNA片段,为我们理解我们这一物种的形成,提供了科学依据。

藏在我们身上的“幽灵”人种DNA

智人与其他人种杂交是普遍现象

我们的每一个细胞中都可能含有已灭绝人种的DNA片段,这一想法已经提出10多年了。2008年,德国马克斯·普朗克学院进化人类学研究所的斯万特·帕珀和他的研究小组从尼安德特人的骨骼中提取出足量的DNA,进行了测序。这为验证现代智人是否与尼安德特人有过杂交提供了一个确凿可靠的办法:你只要在人的基因组中寻找到带有明显尼安德特人特征的DNA序列,即可证明这一点。研究表明,早期人类确实与尼安德特人有过杂交,而且不止一次。目前的估计是,除非洲人以外,所有现代人的基因组中的2~4%来自尼安德特人。

但很快又有迹象表明,我们的祖先不只是跟尼安德特人杂交。就在帕珀完成尼安德特人基因组测序后不久,一个包裹落在了他的桌上。里面是来自西伯利亚阿尔泰山脉的一小块古人类手指骨。手指骨年龄在3~5万年之间,最初被认为来自另一个尼安德特人,但基因测序的结果却让他大吃一惊:这是一个全新的人种!现在被称为丹尼索瓦人。丹尼索瓦人与尼安德特人有共同的祖先,大约是在50万年前,两个人种才分离开。

再次,与现代人类的基因组的比较表明,我们的祖先曾与丹尼索瓦人有过杂交,这发生在欧亚大陆。遗传学研究还揭示,丹尼索瓦人曾分布于从西伯利亚到东南亚的广大地区,并且他们身上至少有一个基因帮助现代藏族人克服缺氧的困难,能够生活在高海拔地区。

我们祖先与其他人种杂交的想法一度被人质疑、摒弃,但照现在的情况看来,他们似乎一点不介意跟其他人种交配。

藏在我们身上的“幽灵”人种DNA

第一个“幽灵”人种

丹尼索瓦人已近乎是幽灵般的存在了:我们迄今只拥有一块指骨和几个臼齿作为他们曾经存在的实物证据。然而,2016年一个真正的“幽灵”出现在14000~3400年前居住在中东地区的44个古人的基因组中。研究表明,在45000多年前该地区生活着另一个智人群(现被称为“古欧亚人”)。但测序显示,他们没有与尼安德特人发生过杂交!这很出人意料,因为我们的祖先在6万年前迁出非洲之后很快就与尼安德特人杂交了。

最有可能的解释是,在那次迁徙后不久,一群智人就与外界隔绝了。如果你愿意,可以认为这是现代智人的第三个分支。其他两个分支,一个是一直呆在非洲的现代智人;另一个是逐渐扩散到欧亚大陆、澳大利亚并最终进入美洲的现代智人。因为没有化石记录,现在还不能解释古欧亚人为什么会与其他人种隔绝。也许他们的定居点远离了其他群体;或者他们发展出了不同的文化,如禁止跨人种交配等。总之,不论什么原因,这些“幽灵”人种几千年来没有和其他人种混合——时间长到足够进化出不同的遗传特征。

非洲的“幽灵”人种

与此同时,人类学家对非洲一些原始部落人群进行了基因组测序,包括喀麦隆的巴卡人和坦桑尼亚的哈扎人、桑达威人。这些人因长期与世隔绝,身上保留着更纯的非洲人血统。

在他们的基因组中,人类学家发现了来自另一“幽灵”人种的DNA片段。因为这些DNA片段仅出现在这些非洲人身上,不出现在任何欧亚人身上,所以可以肯定,在6万年前的“走出非洲”大迁徙之后,这个“幽灵”人种必定曾与继续生活在非洲的智人有过杂交。根据推算,杂交可能发生在过去3万年间的某个时间点。如果真是这样,那将是个重大发现。这意味着直到最近,还有其他人种和智人一起生活在非洲。

正像尼安德特人和丹尼索瓦人的情况一样,非洲“幽灵”人种似乎在进化上与现代智人走了不同的路,他们可能与尼安德特人在非洲有着共同的祖先。所以现在的一个观点是:在70万年前,一群人率先走出非洲,成为今天所认为的尼安德特人;与此同时,留在非洲本地的人群后来又分裂成两支,一支是“幽灵”人种,另一支是现代智人的祖先。然后,留在非洲当地的两支人种又发生杂交。

这个非洲“幽灵”人种到底是什么人依然是个谜。一个候选者是“纳莱迪人”——2013年在南非洞穴中发现的一个新人种。骨骼化石表明,纳莱迪人大约生活在25万年前,但没有人知道这个人种存活了多久,有没有生存到3万年前与智人发生杂交的年代。另一种可能是最早发现于欧洲的海德堡人。有证据表明,海德堡人的一个分支直到30万年前还在非洲生活。“幽灵”人种可能与海德堡人属于同一支人种。

或者还有另一种可能,即“幽灵”人种可能像古欧亚人一样,是智人的一个亚群,从其他种群中分离出来足够长的时间,以至于获得了不同的遗传特征。人类学家甚至推测,在10万年或更久以前,非洲不同地区可能生活着许多现代智人的亚群,在某种程度上他们相互杂交,也许后来有些种群灭绝了。

藏在我们身上的“幽灵”人种DNA

人类进化树枝枝叶叶紧相连

即便是近乎幽灵的丹尼索瓦人,也有他们自己的“幽灵”。如今居住在大洋洲、东亚和东南亚的人群从丹尼索瓦人那里遗传了约5%的DNA。但通过仔细研究这些DNA序列,人类学家发现它们与发现于西伯利亚丹尼索瓦山洞的手指骨DNA并不完全一致。现在可以确定,丹尼索瓦人种至少也存在两个亚群。这真是让人出乎意料。

所有这些研究都表明,人种经过数千年甚至数十万年分离,又相遇杂交,这是普遍的现象,而不是个别例外。所以,那种一根根枝条独立分叉,泾渭分明地向外延伸的人类进化树必须抛弃,应该描画成一根枝枝叶叶相互缠绕,你中有我,我中有你的进化树。

在此,我们不妨梳理一下本文中提到的各人种之间的关系:最早是起源于非洲的海德堡人。海德堡人分成两支,一支走出非洲,进入欧洲,后来进化成尼安德特人和丹尼索瓦人,另一支留在非洲,进化成智人和非洲“幽灵”人种。智人的一支又在6万年前走出非洲,扩散到全球其他地方,一部分与尼安德特人和丹尼索瓦人杂交,如今我们大多数人都是他们的后裔;也有像欧亚人这样的个别群体被长久隔绝,但后来又融入人类大家庭。留在非洲的智人后来与非洲“幽灵”人种杂交,产生现代纯种的非洲人……

“幽灵”人种的发现,也改变了我们对人类远古时代的看法。可以说,远古的世界不那么单调了,因为有那么多不同的人种比邻而居。虽然一些人种已经灭绝,但他们的“幽灵”却至今还活在我们身上,从这一点来说,他们也是值得我们纪念的吧。

小贴士:海德堡人

海德堡人属于直立人。一般认为,在120万年到80万年前,非洲直立人由于气候变化等原因而大量迁徙。终于,一些直立人走出非洲,来到欧洲和亚洲。这样,直立人遍布在非欧亚三大洲,开始了独立进化。

海德堡人的骨骼虽然最早发现于德国的海德堡,但其分布不限于欧洲。一般认为,因气候等原因,海德堡人分为两支,一支为欧洲海德堡人,一支为非洲海德堡人。在欧洲的海德堡人可能是尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先。非洲的海德堡人,在20万年前演化出了智人。

拓展阅读:动物中也有“幽灵”物种

2018年在一次国际会议上,西班牙庞普法布拉大学的托马斯·马奎斯-博内特展示了一张黑猩猩和倭黑猩猩在进化树上位置的幻灯片。在最长的树枝的右边,画着一个卡通风格的“幽灵”物种,手举在空中,高喊“猜猜我是谁?”

这个“幽灵”灵长类物种是马奎斯-博内特在研究中部非洲野生黑猩猩和倭黑猩猩的基因组时发现的。他在黑猩猩和倭黑猩猩的基因组中,发现一些奇怪的DNA片段,这些碎片不能用随机突变来解释,所以他推测来自一个未知的“幽灵”倭黑猩猩种群。这个“幽灵”种群必定很长时间与其他倭黑猩猩种群隔绝,独立进化,后来又与它们久违的亲属杂交,但现在已经灭绝。

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