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丹尼索瓦人可能不止一个物种

了解现代人类体内的丹尼索瓦人 DNA 如何揭示古代人类的多样化历史及其对当今人口的基因传承。

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2008 年在丹尼索瓦洞穴发现的丹尼索瓦人指骨化石的复制品,现藏于比利时布鲁塞尔的自然科学博物馆。来源:Thilo Parg/Wikimedia Commons

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在人类学中,骨骼并不总是能讲述全部故事。古代遗骸可能非常稀少,以至于一个完整的人类物种可能只被浓缩在一块骨头碎片中。成千上万代人,数百万个体,史诗般未讲述的故事——而我们唯一的洞察力是一颗零散的牙齿,或几片弯曲的头骨碎片。这让我们无法真正了解这些人是谁,即使是关于我们最近的祖先,比如尼安德特人或丹尼索瓦人

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但一项利用基因数据的新研究为其中一个物种——丹尼索瓦人——的历史提供了令人着迷的新视角,揭示了他们比以往任何时候都更具多样性和更广泛的分布。研究人员表示,我们称之为丹尼索瓦人的这个现已灭绝的种群实际上由三个不同的智人群组成,他们分布在整个欧亚大陆。而其中一个群体甚至可能被视为一个独立的物种。古代人类会在多个场合与这三个谱系进行杂交,因为尼安德特人、丹尼索瓦人和智人会交换遗传物质,这个过程导致丹尼索瓦人的 DNA 至今仍存在于我们的细胞中。

丹尼索瓦人的深层历史

人类直到最近才重新发现丹尼索瓦人。尽管我们失落的许多祖先可能与他们有过亲密的接触,但今天的人类大约在十年前才偶然发现了这个人类群体。在那里,在丹尼索瓦洞穴,研究人员只发现了少数几块骨头碎片,它们看起来与他们之前见过的任何东西都不同。

这些物种最终以发现它们的洞穴命名,并且有一段时间,丹尼索瓦人仍然非常神秘。但近期的工作,包括基因组测序,已经开始揭开神秘的面纱。丹尼索瓦人与尼安德特人一样,属于人类的一个分支,该分支在大约 50 万到 70 万年前从我们自己的谱系分化出来。他们在欧亚大陆生活了数十万年,从西伯利亚一直延伸到热带印度尼西亚,并且与尼安德特人和现代人类都有杂交。


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现在,一项针对当代印度尼西亚人基因组的研究使这个故事更加复杂。来自印度尼西亚 Eijkman 研究所以及新西兰和新加坡的研究人员收集了该国岛屿地区 161 名当代居民的 DNA。然后,他们将其与来自其他当代人类、尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组进行了比较。

之前的研究表明,东南亚人——尤其是太平洋岛民——比其他人拥有更高比例的丹尼索瓦人 DNA。这些研究人员证实了这一发现,但他们数据的广度也使他们能够更进一步。通过将他们的证据与地理和人口统计数据相结合,他们利用当代丹尼索瓦人 DNA 的碎片来重建这些古代种群的实际面貌。

结果是关于古代人类的大量数据,这大大加深了我们对他们宏观生活的理解。但这并不是侥幸——丹尼索瓦人的 DNA 一直潜藏在印度尼西亚人和其他东南亚人的基因组中。然而,直到现在,西方科学家还没有想到去寻找。

论文合著者、新西兰梅西大学的穆雷·考克斯说:“这篇论文中的基因组……是印度尼西亚的首批基因组。“这相当令人惊叹,因为印度尼西亚是世界第四大国家,拥有 2.5 亿人口,面积与欧洲大陆相当。这恰恰说明了西方科学与发展中国家科学之间的差距。”

研究人员已在《Cell》杂志上发表了他们的研究成果。

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三个丹尼索瓦人群

也许最重要的新基因证据改变我们对丹尼索瓦人的认识是,它揭示了他们是多样化的。在一些当代印度尼西亚人身上,科学家们发现了不止一种,而是两种不同的丹尼索瓦人基因组特征。更重要的是,这两个群体看起来也与之前在西伯利亚发现的丹尼索瓦人不同,研究人员说那又是另一个群体。

对于那些在计数的人来说,这意味着从西伯利亚到印度尼西亚不同的岛屿,共有三种不同类型的丹尼索瓦人。这是对丹尼索瓦人分布范围的重大扩展。虽然科学家们在 2010 年发布了证明他们在单一小洞穴中生活的证据,但现在我们知道丹尼索瓦人在地球上生活期间的活动范围跨越了数千英里。

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在如此广阔的区域内生活了这么长时间,可能导致了丹尼索瓦人最终分化成多个谱系。这三个群体被两个巨大的地理障碍所限制:东部的喜马拉雅山,以及构成今日印度尼西亚的岛屿之间的海洋隔阂。正如研究人员所认为的那样,一群丹尼索瓦人生活在今天的西伯利亚、哈萨克斯坦以及喜马拉雅山以北的中国地区。而来自这个群体成员的遗骸很可能是研究人员在 2010 年发现的。

但是另一群丹尼索瓦人生活在东南亚,分布在现在的泰国和越南一带。第三个群体则居住在印度尼西亚的岛屿上。这两个南部群体在 25 万多年前就与西伯利亚丹尼索瓦人分化了。那时解剖学意义上的现代人类甚至还没有出现。而且,其中至少有一个群体一直存活到更新世晚期,在大约几万年前才灭绝。

华盛顿大学研究古代人类基因组学的研究员莎伦·布朗宁在电子邮件中说:“这是一篇非常有趣的文章,它提供了一些有助于完善新几内亚及附近地区古老基因混合图景的新数据。”“发现另一个引入的丹尼索瓦种群很有趣,这与之前在丹尼索瓦人内部的种群结构方面所见的相符……这表明存在(至少三个)非常不同的丹尼索瓦种群,并且它们已对现代人类基因组做出了贡献。”

这意味着当现代人类走出非洲时,他们远非孤独。相反,在他们到达的许多地方,他们都是新来者,进入了那些已经生活了数千年的古人类的土地。

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考克斯说:“当我们的祖先离开非洲时,那将是一段非常、非常有趣的时期。”“无论他们走到哪里,都会遇到人。”

而且,这不仅仅是见面打个招呼。考虑到他们的近距离接触,两个谱系之间发生不止一次的交配也就不足为奇了。现代人类的 DNA 中至今仍留存着这些谱系间短暂接触的遗产。东南亚人,特别是巴布亚新几内亚人,获得的丹尼索瓦人遗传比我们其他人要丰富得多。这可能是因为他们的祖先与古代人类的接触时间最长。这使得巴布亚人(一个今天居住在新几内亚岛上的族群)携带的基因特征不仅来自一个,而是来自两个丹尼索瓦人谱系。这包括与免疫传染病和新陈代谢有关的基因。

考克斯说:“很明显,我们确实从这些古人类那里继承了很多东西,它确实在生物学上影响着我们。”

一个新物种

考克斯表示,在巴布亚人的基因组中出现的一个群体,在基因上非常独特,以至于他们很可能应该被视为一个全新的物种。虽然研究人员在没有实际化石证据的情况下无法命名新物种,但考克斯说,从基因上看,生活在东南亚的这个群体与西伯利亚的丹尼索瓦人以及与尼安德特人一样不同。

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他说:“如果我们按照目前的命名法,给尼安德特人和丹尼索瓦人取独特的名字,那么我们大概也应该给这个群体取另一个名字。”

古代人类之间的“物种”概念有点难以定义——毕竟,他们通常可以与其他物种产生可育后代,这违反了物种的常见定义。但是,按照现有的命名法,这些丹尼索瓦人将与我们称之为物种的其他古人类群体一样独特。如果真是这样,那么它将为不断增长的古代人类进化树增添又一个分支。

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考克斯说,发现丹尼索瓦人分布如此广泛,居住在如此不同的环境中,也应该提高我们对这些已灭绝人类能力的评价。“他们一定能够进行渡水,所以他们一定拥有某种筏子或独木舟。我们知道他们生活在各种环境中,从西伯利亚冬季结冰的地区一直到热带雨林,”他说。“所以他们一定非常适应。”

事实上,丹尼索瓦人曾在今天现代人类生活的地区生活了数十万年,并且他们的生存时间比我们自己的物种还要长。他们数量众多且地理分布广泛,足以孕育一个可能全新的古人类物种,并且他们与我们的祖先在近距离共同生活了几万年。尽管更多的研究肯定会揭示关于他们生活的新奇而令人惊讶的事实,但有一点是明确的:如果我们不讲述丹尼索瓦人的故事,我们就无法讲述我们自己的故事。

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