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古DNA揭开人类演化之谜——新一期“墨子沙龙”聚焦“人类究竟从哪里来”

 汐钰文艺范 2018-05-02

如今生活在地球上各个角落的人

类究竟是从哪里来的?


  科学家们通过对距今数万到数十万年前的古代人类遗骸或遗物的DNA分析,找到了人类共同祖先的迁徙路线和不同古人类之间的相互影响关系。



  中科院古脊椎动物与古人类研究所古DNA研究室主任付巧妹研究员,是这一领域研究的杰出青年科学家,曾被《自然》杂志评选为“中国十大科学之星”之一。在日前举行的一场“墨子沙龙”中,她带领听众一起穿越到早期古人类时期,介绍了与人类演化相关的古DNA证据与相关理论。


  由于古人类的遗骸或遗物本身数量稀少,再加上极易被微生物污染,因此,分析他们DNA第一个难题就是——难以如同采集现代人样本一样获得足够多的DNA。幸运的是,利用DNA探针,科学家可以将古人类样本中的核DNA富集出来,进而进行研究分析。


  人类的祖先最早是在180万年前走出了非洲。然而,几十万年以来,不仅非洲有古人类,欧洲和亚洲都有古人类存在,前者如大名鼎鼎的尼安德特人,后者则有北京人、丹尼索沃人。2010年以前,有关研究认为,现代人对于当时的古人类是完全取代的关系,没有任何相互的交流。一直到2010年,人们才通过尼安德特人的基因组草图,了解到尼安德特人其实对于现代人的欧亚人群基因都有1%—2%的贡献。



  目前,科学家已经对从40万年前到7000年前的51个古人类进行了DNA测序。通过测序,打破了此前人们对古人类迁徙与交融的猜想。


  例如,付巧妹对一个出产自罗马尼亚的4万年前古人类DNA分析,发现这位早期现代人含有6%—9%的尼安德特人基因。而尼安德特人出现于40万—80万年前,并于约3万年前灭绝。6%—9%的基因,说明该个体的4至6代祖先中有尼安德特人。也就是说,该个体的曾曾曾祖父母有一个就是尼安德特人。


  这是第一次直观地看到在数代人之内有尼安德特人基因的存在,更新了以往学界认为的,尼安德特人只在5万年前和现代人有基因交流的观点。


  付巧妹认为,现代人与尼安德特人的杂交事件应该不是一次,很有可能有多次;而且发生的地点不仅在传统认为的近东,在欧洲等其他地方也可能发生过。


  北京房山区周口店田园洞早年曾出土一具男性人类化石,被科学界认为是最早生活于东亚地区的现代人类之一,距今约4万年,并称为“田园洞人”。付巧妹和同事拼接出田园洞人基因组上的370万个变异位点,基本涵盖基因组每个染色体上的相关群体遗传信息,因此得到了第一个来自中国地区的古人类基因组。



  通过与现代人基因组数据和其他古人类基因组数据对比,付巧妹发现,“田园洞人”与来自比利时的一个3.5万年前的人类个体有着比同时期的古欧洲人更多的等位基因。


  此时,“田园洞人”呈现出现代亚洲人的遗传特征,已经与欧洲人分道扬镳;而位于亚马逊森林的美洲土著人却有着与“田园洞人”最近的遗传基因。

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