大约在 50 万年前到 25 万年前,尼安德特人之前的祖先曾在欧亚大陆漫游。在那段时期的末期,尼安德特人之前的祖先开始缓慢进化为早期尼安德特人,然后进化为经典尼安德特人。
在此期间,大多数研究人员认为尼安德特人的进化变化很小。然而,发表在《Nature Communications》上的最新发现可能改变了这一长期存在的看法。该研究考察了一个特殊的“瓶颈事件”,该事件表明在早期尼安德特人和经典尼安德特人之间发生了重大的基因丢失。
什么是瓶颈事件?
在遗传学研究中,瓶颈事件指的是物种数量的急剧下降。这种下降可能由自然灾害引起,例如地震和洪水,以及流行病、饥荒和人类干预。
美洲野牛是基因瓶颈事件的一个例子。在欧洲定居者向北美腹地扩张之前,有数百万头美洲野牛。然而,由于过度捕猎和屠杀,在 19 世纪末只剩下约 750 头野牛。尽管野牛数量有所恢复,但遗传多样性却丢失了。
关于尼安德特人谱系中基因瓶颈的理论并非仅限于本研究。根据发表在《Nature Communications》上的一项研究,一个瓶颈事件可能发生在尼安德特人谱系的早期。尽管需要进一步研究来巩固这一理论,但研究团队利用他们的假设来指导他们的发现。
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尼安德特人瓶颈事件发生的时间
在本研究中,研究团队分析了从两个化石收藏中收集的 DNA 样本。第一个来自西班牙布尔戈斯省阿塔普埃尔卡地区的西马德洛斯霍索斯遗址,该遗址距今约 43 万年。它也构成了化石记录中数量最多的尼安德特人祖先样本。第二个来自克罗地亚的克拉皮纳遗址,该遗址拥有最完整的早期尼安德特人收藏,其年代可追溯到约 13 万至 12 万年前。
研究结果揭示了早期尼安德特人和经典尼安德特人之间存在一些基因丢失。根据数据,研究团队确定这次瓶颈事件可能发生在约 11 万年前。根据该研究,形态学分析的结果与通过 DNA 比较获得的结果相似。
识别基因瓶颈的耳朵
为了获得这些结果,来自米克尔·克鲁萨丰特(Universitat Autònoma de Barcelona)加泰罗尼亚古生物学研究所的 Alessandro Urciuoli 和来自 HM Hospitales 和阿尔卡拉大学(Universidad de Alcalá)进化耳声学中心的 Mercedes Conde-Valverde 分析了尼安德特人的半规管——内耳中充满液体的管,帮助我们保持平衡——并测量了它们的形态多样性。
没错,该团队能够根据尼安德特人的耳朵来确定基因多样性。结果显示,经典尼安德特人的半规管形态多样性低于尼安德特人祖先。
“令我们惊讶的是,来自西马德洛斯霍索斯遗址的尼安德特人祖先表现出的形态多样性与来自克拉皮纳遗址的早期尼安德特人相似,”该研究的首席作者 Alessandro Urciuoli 在一份新闻稿中表示。“这挑战了在尼安德特人谱系起源时发生瓶颈事件的普遍假设。”
结果表明,瓶颈事件确实发生了,但可能不是发生在研究人员先前认为的时间。这些发现是尼安德特人进化拼图的又一块。
“通过纳入来自广泛地理和时间范围的化石,我们能够全面了解尼安德特人的进化。克拉皮纳样本与经典尼安德特人之间观察到的多样性减少尤其引人注目且清晰,为瓶颈事件提供了强有力的证据,”该研究的合著者 Mercedes Conde-Valverde 在新闻稿中说道。
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