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Apr. 24 2014

基因分析顯示,尼安德塔人形成小而孤立的群落

  • 基因分析顯示,尼安德塔人形成小而孤立的群落

    基因分析顯示,尼安德塔人形成小而孤立的群落

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基因差異凸顯了這些遠古人類是如何與我們走上了不同的路。


現代歐亞人種有大約 2% 的基因是我們的祖先在遠古時代跟尼安德塔人交配得來的。
攝影: JOE MCNALLY, NATIONAL GEOGRAPHIC

撰文:Dan Vergano, National Geographic

編譯:魏靖儀

一份尼安德塔人的 DNA 研究顯示他們生活在相互隔絕的小聚落內。這份分析還發現,尼安德塔人缺少某些與「行為」有關的人類基因。

(相關閱讀:”Why Am I Neanderthal?“)

近年來,遠古 DNA 專家已經繪出了大約 3 萬年前消失的尼安德塔人的基因圖譜。這些基因圖譜顯示,很多現代人都和這些早期人類擁有一小部分的共同血緣,身上也帶有少量他們的基因。

如今研究員已不再研究親源關係,轉而比較這些古人和現代人的基因圖譜。這些對比也許可以指出是哪些基因讓我們成為獨特的人類,並且找出遺傳疾病之根源的相關連結。

德國普朗克演化人類學研究所的古代基因專家 Svante Pääbo所領導的團隊提出,相較於尼安德塔人,人類的行為相關基因似乎有更高度的發展。他們的研究發表於《國家科學研究院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)。

他們特別指出,現代人身上跟過動與攻擊行為相關的基因,在尼安德塔人身上似乎找不到。尼安德塔人身上也沒有跟自閉症等症候群相關的DNA。

「這份研究描繪出一些非常有趣的演化動力,」威斯康辛大學的古人類學家 John Hawks 說。

Pääbo 的團隊判定:尼安德塔人的基因暗示在大約 100 萬 ~ 50 萬年前,尼安德塔人的數量減少,而且一直沒有回升。Hawks 說,族群小對尼安德塔人而言應該是壞事,因為這表示他們「經由天擇淘汰掉不好的基因突變的能力比較差」。

古老的答案

Pääbo 和同事檢視兩個古代尼安德塔人的基因,一個來自西班牙,一個來自克羅埃西亞。他們比較了這兩個人和另一個曾經生活在西伯利亞的尼安德塔人的 DNA,此外也跟幾個現代人的DNA進行比較。

「我們發現〔尼安德塔人〕的基因變異甚至比今日人類的還要少,」Pääbo 透過電子郵件表示。他說,尼安德塔人的基因多樣性大約只有現代非洲人的四分之一,或者現代歐洲人或亞洲人的三分之一。

這份比較也顯示,現代人擁有一些跟心臟健康與新陳代謝有關的基因,而這些是我們的遠古表親所沒有的。我們身上決定皮膚顏色與髮色的基因,他們也沒有。「今日人類膚色與髮色的差異可能就是源自這些突變,」Pääbo 在那份PNAS的研究報告中寫道。

但 Hawks 提醒我們,拿遠古人類與現代人類來作比較會讓人產生誤解,「因為現代人類在近代歷經了人口爆炸。」

近代的人口成長會使我們承自古代(也就是人類跟尼安德塔人生活比較相似的那個時代)的基因差異訊號變得模糊,也會讓農業興起之後才出現的基因差異訊號變得不明顯。

如果科學家想知道尼安德塔人和智人(Homo sapiens)之間真正的區別是什麼,「我們就必須弄清楚,今日的模式有多少是傳承自古代的集獵者、又有多少是得自近代的適應行為,」他說。

Pääbo 的團隊也把尼安德塔人和現代人的 DNA 拿去和一個丹尼索瓦人的 DNA 作比較。丹尼索瓦人(Denisovan)是早期人類的另一個近親物種,晚至 4 萬年前都還生活在西伯利亞,我們對他們的認識就僅止於基因圖譜和幾塊骨頭而已。

這份研究指出,比較結果發現主要的基因差異跟下背部的弧度有關。基本上,相較於現代人、丹尼索瓦人和其他早期人類祖先,尼安德塔人的下背部似乎沒有凹陷得那麼厲害。

尼安德塔人和現代人之間有一些跟攻擊性有關的基因差異。
PHOTOGRAPHS BY JOE MCNALLY, NATIONAL GEOGRAPHIC

古老的疑問

超過 50 萬年前,人類、尼安德塔人和丹尼索瓦人擁有一個共同的祖先。但早期現代人於大約 6 萬年前走出非洲之後,很可能和他們有過異血緣交配(interbreeding),因此這份連結就變得混濁難辨了。

現代歐亞人種有大約 2% 的基因得自遠古時期人類跟尼安德塔人之間的交配,而基於同樣的理由,美拉尼西亞人也有大概 3 ~ 5% 的基因得自丹尼索瓦人。(相關閱讀:”Surprise! 20 Percent of Neanderthal Genome Lives On.“)

但他們不只是發現基因的存在或基因內的突變而已。舉個例子,PNAS 的研究還發現,尼安德塔人和現代人之間有一些跟攻擊性有關的基因差異。但作者要我們注意:「如果〔這些基因〕影響的是活動力或攻擊性的強弱,我們也還是不清楚它們究竟是加強或減弱這些特徵。」目前而言,他們仍無法判定攻擊性比較強的是哪個物種。

此外還有「基因活動」(gene activity)的問題,也就是基因真正被使用的頻率有多高。在不久前發表於《科學》期刊的一份研究中,以色列研究員和 Pääbo 的團隊共同合作,研究 5 萬多年前尼安德塔人的基因活動。(相關閱讀:”The Case of the Missing Ancestor“,原載於英文版《國家地理》雜誌。)

那份研究顯示,儘管現代人和我們的遠古表親擁有一些共同的基因,但因為基因表現不同的緣故,尼安德塔人的手比較大、手臂比較短、身材比較粗壯。

「尼安德塔人的骨骼變化比現代人還要大的這個結論,似乎跟我們對智人的一般看法互相矛盾,」倫敦自然歷史博物館的人類起源專家 Chris Stringer 說。若是和比尼安德塔人更早出現、外型粗壯的早期人類相比,現代人因演化而發生的改變似乎比較大,顱骨變得更輕、骨骼更細。

但 Pääbo 警告我們,不要把基因變化與演化的先進程度畫上等號。「很明顯,尼安德塔人的演化程度並不比現代人『落後』,」他說。「他們也有自己的歷史與演化過程。你可以說,他們只是走上了不同的路。」

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