這名9萬年前誕生的小孩是尼安德塔人(Neanderthal)和他們的表親丹尼索瓦人(Denisovan)混血的首樁直接證據。

這位2008年面世的尼安德塔女性是第一個根據古代DNA證據復原的尼安德塔人模型。PHOTOGRAPHY BY JOE MCNALLY, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

研究結果剛出爐的時候,古遺傳學家薇薇安.斯隆(Viviane Slon)並不相信。「到底哪裡出了錯?」她回憶起當時的自問。她的心思立刻回到分析上。她做錯了什麼嗎?研究樣本是不是被汙染了?

研究資料告訴她,她測驗的這片9萬年前的骨頭碎片來自一名青少年,她有尼安德塔人(Neanderthal)媽媽和丹尼索瓦人(Denisovan)爸爸。由於古代和現代人的基因體裡都找得到些許尼安德塔人和丹尼索瓦人的基因,學者長久以來懷疑這兩種古代人類親戚之間曾經混血。但是從來沒有人找到這般配對產下的第一代子嗣。

斯隆是萊比錫馬克斯.普朗克研究所(Max Planck Institute)的博士後研究員,她從骨頭的其他部位取樣,然後得出相同的結果。所以她又試了一次。她總共跑了六次實驗,但結果都一樣:骨頭含有幾乎等量的尼安德塔和丹尼索瓦DNA。

這項重大成果發表於8月下旬的《自然》(Nature)期刊,標示出古老人種之間混種所生直接後裔的第一個決定性證據,同時有助我們了解人族之間的互動。

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「能找到這樣的發現真的很神奇,」大衛.雷奇(David Reich)說,他是哈佛大學(Harvard University)的遺傳學家,但並沒有參與這項研究。「我們原先認為不大可能掌握到混種正在發生的當下——物種雜交所產生的第一代子嗣。」

所以,這位古代女孩是誰,她的化石又和我們對人類旅程的認識有什麼關係?

丹尼索瓦人是誰?

丹尼索瓦人相當晚近——且依然伴隨大量謎團——才出現在我們所了解的人類系譜樹中。

2010年,一支由馬克斯.普朗克演化人類學研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)的斯凡特.帕波(Svante Pääbo)所率領的國際團隊宣布他們從西伯利亞阿爾泰山脈(Altai Mountains)丹尼索瓦洞穴(Denisova Cave)出土的一截小指骨和一顆智齒上找到特殊的人族DNA。他們依洞穴的名稱將這種新分類的人族稱作丹尼索瓦人(Denisovan)。

進一步研究顯示,丹尼索瓦人是尼安德塔人的一支姊妹族群,他們大約於39萬年前分支。丹尼索瓦人大約在4萬年前消聲匿跡,與尼安德塔人開始衰亡的時間差不多。

但是還有很多疑問。他們長什麼樣子?有多少人?他們只出沒在這一個西伯利亞洞穴附近嗎?問題在於,丹尼索瓦人的遺骸極其稀少。科學家對他們所知全都萃取自少得可憐的線索——只有三顆牙齒和一截小指,來自同一個洞穴周圍發現的四名丹尼索瓦人。

這塊新骨頭是哪來的?

最新研究使用的骨頭出土於2012年,也是在丹尼索瓦洞穴中發現的。這篇新分析認為這塊骨頭碎片來自一位9萬年前約13歲時過世的女性手臂或大腿。

這塊碎骨只有約五十元硬幣大小,第一眼可看不出它是人族的骨頭。因此這塊碎片一開始被扔在一旁,和其他上千塊洞穴中發現的骨頭一起等待稍後分析,這些骨頭包含獅子、熊、鬣狗和其他動物的化石。

幾年後,牛津大學(University of Oxford)的珊曼莎.布朗(Samantha Brown)為這上千塊碎骨進行分類,研究每一塊骨頭的膠原蛋白以辨識它們的原樣。她由此辨認出這塊骨頭屬於人族。斯隆於是著手研究這塊碎片。

位在西伯利亞的丹尼索瓦洞穴(Denisova Cave)是已知唯一同時藏有尼安德塔人(Neanderthal)、丹尼索瓦人(Denisovan)和早期現代人遺骸的遺址。PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NATIONAL GEOGRAPHIC

怎麼知道這名人族是混血兒?

斯隆做的第一件事情是研究這塊碎骨的粒線體DNA(mitochondrial DNA)——僅來自母親的遺傳物質。研究結果於2016年刊在《自然》(Nature)期刊,確認這塊骨頭屬於一名有著尼安德塔母親的人族。

「這已經非常讓人興奮了,」斯隆說。「我們開始研究細胞核DNA以後,事情又更有趣了。」細胞核DNA同時繼承自爸媽雙方,科學家可以藉此追溯這名古代人族的父系血統。

「我們就是在那個時候察覺這塊骨頭有些古怪,」她說。

首先,父系血統明確吻合丹尼索瓦人的基因印記。而且這個小孩的總體基因體歧異度驚人地高——這是一種稱作「異質度」(heterozygosity)的量度,科學家由此可知你的雙親血緣有多近。如果你的父母是表親,你的異質度就會很低。如果他們來自完全不同的人族物種,你的異質度將會很高。

那這塊剛完成基因體定序的骨頭呢?「它的異質度超級高,」理查.格林(Richard E. Gree)說,他是加州大學聖塔克魯茲分校(University of California, Santa Cruz)的計算生物學家,他沒有參與這次研究。「這個結果真的正中紅心。」

科學家僅僅從三顆牙齒和一截小指骨就析取出我們關於丹尼索瓦人的一切知識。PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NATIONAL GEOGRAPHIC

我和這些古老人族有血緣關係嗎?

混血這件事顯然不限於丹尼索瓦人和尼安德塔人之間。現代人離開非洲不久後大概就開始和尼安德塔人混種。現在多數歐洲人和亞洲人體內有大約2%的DNA來自尼安德塔人。丹尼索瓦人的蹤跡也還在流傳。當代美拉尼西亞人(Melanesian)的基因體有4%到6%來自這種古老的人族。

很難判斷你是不是這名混血人族的直系後裔。不過,雷奇補充,每個有丹尼索瓦祖源的人都多少有一些尼安德塔祖源。

人族之間的混血很普遍嗎?

新研究顯示,過去人族混血的情形可能比之前以為的更為普遍。這些古代人族裡只有少數的基因體完成定序,但光是這樣,科學家就已經找到了第一代混血兒,斯隆說,這個機率「頗驚人。」

格林補充說這有可能只是抽樣偏差。洞穴適合保存骨骸,而洞穴有可能剛好只是不同人群匯聚的地方而已。「這些地方是更新世歐亞大陸的單身酒吧,」他戲稱。

不過我們看得越深,似乎就發現越多混血:這名少女的丹尼索瓦父親也顯現出尼安德塔血緣的跡象。而學者也在2015年宣布,羅馬尼亞一座洞穴中找到的人類下頷骨在四至六代前也有尼安德塔祖先。

新研究成果讓我們窺視古代世界的樣貌,當時各式各樣的人族之間都能自由交流混血,雷奇說。「這算是從本質上扭轉且改變了我們對世界的認知,」他說。「而且非常激奮人心。」

 

撰文:Maya Wei-Haas

編譯:石頤珊

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