当现代人类首次从亚洲穿越白令海峡抵达美洲时,他们已做好了充分的准备。这是因为这些旅行者携带了基因中的适应性变异——这是他们从两个不同古人类群体那里获得的遗传优势。
最近发表在《Science》杂志上的一项新研究表明,丹尼索瓦人将这种变异传递给了尼安德特人,而尼安德特人又将其传递给了现代人,并在具有美洲原住民血统的过去和现在的个体基因组中都能看到。
通过追溯这种遗传的起源,该研究支持了古人类之间的基因交流可能帮助我们物种生存和繁衍的理论。
“从进化的角度来看,这一发现表明古人类的基因交流会产生我们今天仍然可以看到的影响,”布朗大学的群体遗传学家、该研究的作者之一 Emilia Huerta-Sánchez 在一份新闻稿中表示。“从生物学的角度来看,我们鉴定出了一种似乎具有适应性的基因。”
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带有丹尼索瓦人 DNA 的化石
丹尼索瓦人生活在 30 万年至 3 万年前的亚洲,但他们的遗迹却异常稀少。事实上,这个群体发现的化石非常少,包括几根指骨和碎片、几块下颌骨,以及最近重新评估的头骨。
尽管如此,这些化石中的 DNA 使科学家们能够寻找丹尼索瓦人、尼安德特人以及现代人之间的基因相似性,从而揭示了这三个群体之间基因交流的历史。
丹尼索瓦人的基因变异
为了更好地理解这段历史,研究作者将丹尼索瓦人的 DNA 与从美洲原住民以及具有美洲原住民血统的当代拉丁美洲人那里收集到的现代人类 DNA 进行了比较。
虽然古代美洲 DNA 来自北美和南美少数几个考古遗址,但当代美洲 DNA 来自1000 人基因组计划,这是一个在 2000 年代和 2010 年代 compiled 的现代人类基因组集合。
具体到 MUC19——一种被认为会影响身体呼吸道和消化道粘膜屏障的基因——研究小组发现,一种特定的变异存在于丹尼索瓦人和美洲原住民(包括古代和当代)中,这表明它是从前者传递给后者的,并对后者起到了某种适应性作用。
事实上,MUC19 的这种特定版本在美洲原住民群体中的普遍存在表明,该变异为那些穿越白令海峡的个体提供了某种优势,无论是在生存还是繁殖方面。它提供的具体益处尚不完全清楚,但该变异可能保护了现代人类免受他们在新环境中遇到的病原体的侵害。
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人类之间的遗传
那么,现代人类究竟是如何获得这种基因变异的呢?研究人员查看了现代人类基因组中 MUC19 基因的位置,发现该变异夹在两个尼安德特人 DNA 片段之间。根据研究人员的说法,这表明它是通过基因交流从丹尼索瓦人传递给尼安德特人,再传递给现代人类的。
这些结果巩固了古人类群体之间的融合在引入有价值基因变异方面发挥了重要作用的观点。“通常,遗传新性状的产生是一个非常缓慢的过程,”Huerta-Sánchez 在新闻稿中说。“但这些基因交流事件是引入大量新变异的一种突然方式。”
进一步的研究可以阐明这种 MUC19 变异在北美和南美洲的具体优势,现代人类在那里进入了他们从未遇到过的环境。虽然基因变异可能帮助他们抵御疾病,但在没有进一步研究的情况下,无法证实这一理论。
“美洲原住民群体所做的真是令人难以置信,”科罗拉多大学博尔德分校的另一位研究作者、人类学家 Fernando Villanea 在另一份新闻稿中说。“他们从一个生活在白令海峡附近的共同祖先,演变为生物学和文化上适应了这个拥有世界上所有类型生物群落的新大陆。”
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文章来源
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- Science. MUC19 基因:反复基因渗入和自然选择的进化历史
- Nature. 来自西伯利亚南部一个未知人属的完整线粒体 DNA 基因组
- Science. 晚期中更新世哈尔滨个体的蛋白质组
- 1000 人基因组计划. 国际基因组样本资源 (IGSR) 和 1000 人基因组计划















