印度人由两个不同的人群混合而成，它们之间的差别就像东亚人和欧洲人的差别一样大。”

springwater

赖希说：“印度人由两个不同的人群混合而成，它们之间的差别就像东亚人和欧洲人的差别一样大。”

其中一个人群与印度洋上安达曼群岛上的人有相同血统。他们可能在大约4万年前抵达印度次大陆，其后裔构成了印度的主要人群，直到大概几千年以前。

此时，第二个族群也来到了印度次大陆，他们与欧洲人的祖先亲缘关系更近。两个人群相遇之后开始通婚，基因彼此混合。在某些族群中，现在他们的DNA几乎完全是混合的。但在印度次大陆的最北端和最南端，基因的混合就远远没有那么明显。

这一发现让赖希深切感受到了人类历史中混血的重要性。“你可能认为，我们现在生活在一个前所未有的时代，”他说，“其实历史上，我们和远亲一直有着相当频繁的融合。”赖希及其同事设计用来探查印度历史的统计方法，最终也在他的下一个课题中起到了至关重要的作用——这一回，赖希打算对人类和尼安德特人在更久远以前的关系一探究竟。

自1997年赖希写了那篇关于尼安德特人DNA的报道以来，帕博一直致力于获得更多尼安德特人的基因。到2010年，他和同事已经描绘出了尼安德特人整个基因组的大致草图，用30多亿对碱基拼完了超过60%的基因组。

有了成千上万倍的新数据在手，帕博现在又回过头来重新思考那个老问题：尼安德特人和现代人到底有什么关系。不过，为了让手头的海量DNA数据发挥作用，他必须要同能够从DNA中获取人群关系的专家合作——赖希恰好就是这样的专家。

“在我们的学术圈子里，尼安德特人和现代人在历史上发生过怎样的互动，这永远是一个大问题，”赖希说，“帕博采集到的数据则是切入这个问题的一条重要途径。”


尼安德特人，一群生存于旧石器时代的史前人类，曾经广泛分布于欧亚大陆，在距今大约3万年前消失。图为尼安德特男性复原图，图片来源：archeolog-home.com

我们当中的尼安德特人
2007年，赖希和同事开始分析帕博的尼安德特人基因组。他们分析这些DNA的方法与之前检查印度人基因时所用的方法基本相同。他们用尼安德特人基因组中的每一个位点，与人类及黑猩猩基因组中的相应位点进行了比对。再一次，他们试着勾画出最有可能的演化历史，来解释这些DNA证据。

赖希说：“我们过去一直假设，尼安德特人和现代人类没有融合过。”毕竟，这是帕博在1997年根据线粒体DNA的一小块片段得出的最初结论。在他获得了更大片段的线粒体DNA并加以分析之后，他得出了同样的结论。

赖希及其同事分析的大多数尼安德特人基因，再次支持了帕博之前的研究。换句话说，所有人类基因彼此间的相似程度，都要高与它们与尼安德特人相应基因的相似程度。但是接下来，他们的计算机开始得出一些奇怪的结果。

分析结果表明，尼安德特人的一些DNA与欧洲人和亚洲人的相应片断相比，相似程度要高于欧亚人与非洲人DNA的相应片断。换句话说，非洲人和尼安德特人的基因没有任何相似之处，其他现代人却不是。有没有可能是欧洲人和亚洲人体内有那么一点尼安德特人的DNA呢？

“我们当时不太相信这个结果，”赖希说，“我们找到了混血的迹象，然后非常努力地想要排除它们。”

他努力了一年，都没能如愿。最终，赖希和同事别无选择，只好得出这样的结论：尼安德特人曾经和现代人交配过。他们估算，现在的亚洲人和欧洲人中平均而言有2.5%的基因来自于尼安德特人。他们不得不放弃纯粹的“走出非洲”模型。相反，他们的模型更接近于“走出非洲然后交往了一些尼安德特人”。

赖希和同事分辨出来的模式，有助于缩小混血发生的时间和地点的范围。既然非洲人并未携带尼安德特人的DNA，看来尼安德特人就只跟欧洲人和亚洲人的祖先交配过。有一种可能是，大约5万年或者更久以前，当人类走出非洲时，他们在近东地区遇到了尼安德特人。

与尼安德特人交配之后，人类带着他们的基因继续向欧洲和亚洲扩散。另一种可能是，混血发生得更晚一些。尼安德特人的生活范围很广，从西班牙一直到俄罗斯。随着人类扩散到这些地区，他们会接触到尼安德特人，并在好几个不同的地方与他们交配。

然而，人类与尼安德特人并没有合二为一。亚洲人和欧洲人体内发现的2.5%的尼安德特人基因，所占比例其实非常之小。瑞士遗传学家马赛厄斯·屈拉（Mathias Currat）和劳伦·埃克斯科菲耶（Laurent Excoffier）研究了这么一个问题：需要多少次混血交配，才能造成今天的人类体内只有这么一点尼安德特人的DNA。他们的结论是，尼安德特人和人类每30年生下一个混血孩子即可。

“我不觉得这有什么奇怪，”赖希谈到这一发现时说，“人类跨越族群的交合并不容易。人们倾向于跟与自己相似、说相同语言的人交往。”

除了这些大致框架，整个故事其实还模糊不清。显然，这些跨族群交合产生的混血儿必须要被人类社会接受才行。但我们还不确定，这些交合是在人类与尼安德特人激烈交战过程中发生的强奸行为，还是有某些个尼安德特人得到了人类社会的接纳。

赖希希望找到更多线索，让这个故事变得更加清晰。他想知道的一个问题是，那些基因是如何从尼安德特人那里流入人类体内的。是人类的男性与尼安德特人的女性交配，还是反过来？

赖希说：“还真有一个好机会，可以研究基因的流动方向。”女性有两条X染色体，而男性只有一条X，还有一条Y染色体。他指出，如果尼安德特人的女性与人类男性交配，他们会给所有的子女提供一条尼安德特人的X染色体。

如果是尼安德特人男性与人类女性交配，他们的女儿能够得到父亲提供的一条X染色体，儿子就得不到。如果赖希能够发现，现代欧洲人和亚洲人的X染色体中尼安德特人DNA所占比例与其他染色体相比低得异常，或许这就会是一条线索，表明是尼安德特人男性使人类女性受孕。如果比例高得异常，则说明情况相反，是尼安德特人女性怀了人类男性的孩子。他说：“我们正在努力弄清这一点。”


如果消失的不是尼安德特人，而是我们。或许今天就该轮到尼安德特人来研究，他们的基因组中有百分之多少来自于已经灭绝的智人DNA了。图片来源：freakingnews.com

其他远亲
2010年的某一天，赖希正与帕博和其他几位同事在德国莱比锡的一家啤酒花园里共进晚餐。他们正在给尼安德特人基因组的研究工作扫尾。帕博给赖希带来了更多消息。他相信，自己找到了另一个已灭绝原始人类的DNA。

帕博一直在跟俄罗斯的古人类学家合作，他们在西伯利亚一个名叫丹尼索瓦（Denisova）的洞穴中挖掘出了古人类化石。这个洞穴中的石化遗迹已经被埋了好几千年。有些化石看起来像是尼安德特人，有些则像是现代人。

俄罗斯人把骨头样本送到了德国，帕博的博士后约翰尼斯·克劳斯（Johannes Krause）着手将其粉碎，以便寻找其中的DNA。大部分样本除了细菌的基因以外别无他物。不过接下来，克劳斯检查了一根小指骨的指尖，它属于一位已经死了5万多年的女孩。于是，一切都变了。

这块标本中含有DNA。克劳斯对一小块样本进行了测序，立刻发现这既不大像现代人，也不大像尼安德特人。这是科学界还不知道的另一种原始人类。帕博和同事给这位死了很久的女孩命名为丹尼索瓦人。

赖希立即参与了这个课题。他和同事用分析尼安德特人DNA的方法分析了这种新的基因组。总的来说，丹尼索瓦人的基因与尼安德特人最为接近，但基因组中含有许多突变，在尼安德特人和现代人中都未曾发现过。丹尼索瓦人的祖先似乎是从尼安德特人的祖先那里分岔出来的，分岔时间要比尼安德特人与现代人分道扬镳的时间近得多。

他们的共同祖先可能在好几十万年前就离开了非洲，把我们现代人的祖先留在了那片大陆上。尼安德特人的祖先一路北上，往西远达欧洲。与此同时，丹尼索瓦人的祖先则一路往东，存活了很长一段时间，久到足以在西伯利亚的那个洞穴中留下了那截小指骨。

丹尼索瓦女孩的基因给我们提供了一些线索，来猜测她可能的模样。比如，她的基因变体会赋予她黑色的皮肤、褐色的眼睛和头发。在距今不到5万年前的某个时刻，丹尼索瓦人消失了，就和他们的尼安德特人表亲一样。

尼安德特人与人类曾经杂交过，那么丹尼索瓦人呢？赖希和同事开始在现存人类的基因组中仔细搜寻丹尼索瓦人的DNA。结果，他们在两个人群中有所发现，一个是新几内亚人，另一个来自于附近的布干维尔岛（Bougainville）。他们的DNA中有多达5%来自于已经消失的丹尼索瓦人。

这个结果跟他们在尼安德特人研究中做出的发现大不相同。于是，赖希和同事又在更大范围的人类DNA中进行了搜寻。他们没有在非洲人中发现丹尼索瓦人DNA的痕迹，在欧洲人和亚洲大陆的人中也没有发现。

但是，他们在澳大利亚原住民的基因组中找到了少量匹配。在菲律宾一个名为Mamanwa的人群中也有发现。这些矮个头、黑皮肤的土著人很早就让人类学家着迷，因为它们看起来与西太平洋的大多数居民太不一样了。

“这实在太惊人了，我们一开始都觉得肯定是搞错了。但这个模式确实截然不同、始终如一，而且极其明显。唯一可以解释的，就是基因交换，”赖希说，“丹尼索瓦人可能的分布范围可能覆盖成千上万千米，”从北方的西伯利亚冻原一直到东南亚的潮湿丛林——比尼安德特人的生存范围更广。


菲律宾的Mamanwa人的基因组中，发现了丹尼索瓦人的DNA。丹尼索瓦人是发现于西伯利亚的一种原始人类，于距今不到5万年前消失。图片来源：photobucket.com

古老的DNA，现代的身体
尼安德特人和丹尼索瓦人遇到现代人时，他们的基因已经各自演化了几十万年。不过，他们的DNA有可能依然影响着今天无数现代人的健康。他们的一些基因在与人类DNA混合之后可能对人体有害，会提高某些人罹患某些疾病的风险，或是降低某些人的生育能力。

另一方面，一部分外来DNA或许对我们有益。2011年8月，美国斯坦福大学的彼得·帕勒姆（Peter Parham）及其同事发现，尼安德特人和丹尼索瓦人的某些免疫系统基因现如今有着显著的广泛分布，在欧洲、亚洲甚至太平洋岛屿上都有发现。它们的广泛传播暗示，它们或许提供了某些抗病优势。

尼安德特人或丹尼索瓦人的DNA如何影响我们的健康？对于这个问题，赖希还不打算明确自己的立场。尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组草图仍有太多空白和错误，不足以让人得出明确的结论。但他认为，他们的某些基因在现代人身上受到自然选择的青睐，也是不是没有可能。“这些人是从非洲走出来的，他们必须要同尼安德特人和丹尼索瓦人已经适应的环境打交道。”

幸好，赖希说，对于解答为什么某一段尼安德特人或丹尼索瓦人的DNA仍在我们的基因组内，我们能做的并不是只有推测。他说：“你可以把它与人类的性状联系起来。”带有某段尼安德特人DNA的现代人会不会比没有的人跑得更快？带有某段丹尼索瓦人DNA的现代人会不会更擅长解逻辑题？“这是真的可以做实验来检验的。”

对于赖希来说，从尼安德特人和丹尼索瓦人基因组中发现的真相，可能只是重新理解人类演化的开端。就算还有另一种原始人类的基因出现在我们的DNA中，他也不会觉得有什么奇怪。“为什么不会有呢？这种情况看起来不是没有可能。”

这样的证据可能会出现在非洲。美国亚利桑那大学的遗传学家迈克尔·哈默（Michael Hammer）和同事在分析非洲人DNA时，已经找到了某种新的原始人类存在的迹象。他们发现基因组中总共约有2%的小片段在人类DNA中似乎错位了。哈默主张，最合理的解释是，这是另一种原始人类在大约3.5万年前与非洲人杂交的结果。

为了证实这样的发现，科学家还需要找到更多来自远古的基因组，赖希相信他们做得到。“我很乐观，”他说，“世界上到处都有类似丹尼索瓦洞穴的地方。肯定还有成千上万根其他的骨头等着我们去发现。”



编译自：《发现》，Interbreeding With Neanderthals

相关的果壳网小组
从核酸到蛋白质
自然控
怎样学习生物化学
本文版权属于果壳网（guokr.com），转载请注明出处。商业使用请联系果壳
如在其他平台看到此文章被盗用，请告诉我们（文章版权保护服务由维权骑士提供）

推

顶 [7] 评论

2013-03-22 22:54RainWang
我其实就关心这是不是解释了丑人的来源？

顶 [6] 评论
显示所有评论

你的评论
请 登录 发表评论

JIDUDU
JIDUDU  
神经生物学博士生，科学松鼠会成员
作者的其他文章
全新人种即将崛起?
谁更适合生存，胆小鬼还是英雄汉？
【果壳网专访】仇子龙：自闭症猴子模型有什么用？
起床气，你从哪里来？
同性恋：一直在演化，从未被淘汰


更多科研事,扫码早知道

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 免责声明 联系我们 移动版 移动应用
©2018果壳网    京ICP证100430号    京网文[2015] 0609-239号    新出发京零字东150005号      京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱：jubao@guokr.com    举报电话：18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区

========================
https://www.guokr.com/article/436828/