导致现代人类崛起的进化历程充满了曲折,而最新的惊喜揭示,我们的物种很可能源自两个相互交融的古代群体。一项新研究证实,这些群体在大约 150 万年前首次分化,随后在 30 万年前重新融合,开启了一次遗传混合事件,最终孕育了现代人类。
发表在《自然·遗传学》杂志上的这项 研究 完全改写了人类的故事。科学家们一直认为,智人出现在非洲大约在 20 万年至 30 万年前,源自单一的祖先谱系。然而,遗传混合的观点颠覆了这一传统认知,表明人类的起源比以往认为的要复杂得多。
分裂的种群重聚
参与这项新研究的研究人员无需依赖难以捉摸的古代遗骸来确立人类历史的这一修正篇章。相反,他们利用了“千人基因组计划”中的现代人类 DNA,这是一个包含来自不同人群的人类基因组的国际数据库。
研究团队创建了一个名为 cobraa 的计算算法,该算法旨在模拟祖先群体分裂和重新加入的事件。他们首先使用模拟数据测试了该算法,然后应用了真实的人类遗传数据。
通过这种方法,他们能够生成一个结构化模型,该模型显示了两个祖先群体在远古时代的分裂。在这次分化之后,其中一个群体经历了显著的规模波动。
“在两个祖先群体分裂后,我们看到其中一个群体经历了严重的瓶颈——表明它收缩到非常小的规模,然后在一百万年的时间里缓慢增长,”剑桥大学遗传学系的合著者 Aylwyn Scally 在一份 声明 中说。“这个群体后来贡献了现代人类大约 80% 的遗传物质,并且似乎也是尼安德特人和丹尼索瓦人分化出来的祖先群体。”
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净化有害突变
与此同时,第二个群体为现代人类的基因构成贡献了 20%。研究人员发现,这个群体传递给人类的许多基因并不位于与基因功能相对应的基因组区域附近;这可能反映了一个叫做净化选择的概念,这是自然选择过滤有害突变的过程。然而,研究人员认为,来自第二个群体的某些基因可能对现代人类的大脑发育仍然至关重要。
在人类遗传历史的后期,在大约 5 万年至 4.5 万年前尼安德特人与人类杂交后,净化选择发挥了重要作用。 past studies have indicated that certain 尼安德特等位基因 被自然选择淘汰,因为它们对我们古代祖先有害。
祖先群体是谁?
关于这些祖先群体的身份,仍然存在一些神秘之处。研究人员指出,古人类(Homo erectus)和海德堡人(Homo heidelbergensis)可能是答案,因为他们在基因混合时期存在于非洲,但还需要进一步的研究来匹配遗传祖先和化石群体。
30 万年前塑造人类基因组的基因交换表明,进化史比人们一度认为的更为细致,而且这种经历不仅仅局限于人类起源。类似的基因混合甚至可能催生了比人类更广泛的生命形式。
“显而易见的是,物种在清晰、不同的谱系中进化的想法过于简单化了,”通讯作者、同样来自剑桥大学遗传学系的 Trevor Cousins 说。“杂交和基因交换很可能在整个动物王国中反复出现,在新生种的出现中发挥了重要作用。”
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文章来源
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《自然·遗传学》。 一个结构化共祖模型揭示了所有现代人类共享的深层祖先结构
《美国国家科学院院刊》。 长期选择抵制尼安德特人基因渗入的限制















