人类与尼安德特人交配的时间竟长达6800年

最新研究表明，47,000年前的人类与尼安德特人进行了长达6,800年的交配，这些尼安德特人的基因可能通过这段时间的混血进入现代人类的基因中。

尼安德特人是现代人类(智人，Homo sapiens)最近的已灭绝亲戚之一，两者的祖先在约50万年前分道扬镳。十多年前，科学家揭示出尼安德特人与从非洲迁出的现代人类祖先发生了交配。如今，非洲以外的现代人类基因组中大约含有1%至2%的尼安德特人DNA。

研究人员仍然不确定尼安德特人DNA何时及如何进入现代人类基因组。例如，尼安德特人与现代人类是在非洲以外的某一个特定地点和时间交配，还是在多个地点和时间交配？

为了解决这个谜题，研究人员分析了过去45,000年间的300多个现代人类基因组样本。这些样本包括59位生活在2,200至45,000年前的个体和275个来自不同现代人类的多样化样本。科学家将他们的发现发布在BioRxiv预印本数据库上。(由于这项研究正在接受科学期刊的潜在发表审核，研究作者拒绝发表评论。)

科学家们专注于在这些现代人类样本中能看到多少尼安德特人DNA。通过比较现代人类DNA中尼安德特人血统在不同地点和时间的变化，他们能够估算出尼安德特人与现代人类交配的时间和持续时间。

研究发现，现代人类基因组中大部分尼安德特人DNA的最佳解释是约47,000年前一次主要的交配期，持续了约6,800年。

伦敦自然历史博物馆的古人类学家Chris Stringer(未参与这项新研究)告诉《Live Science》，随着现代人类至少在194,000年前开始离开非洲，他们很可能在非洲与欧亚大陆相连的西亚地区遇到尼安德特人。带有尼安德特人血统的现代人类随后可能扩散到全球。

科学家还研究了尼安德特人DNA在现代人类基因组中的持续时间。尼安德特人DNA持续时间越长，越可能赋予现代人类某种进化优势。相反，被快速淘汰的尼安德特人DNA可能带来某种进化劣势。研究人员发现，持续的尼安德特人基因与皮肤颜色、新陈代谢和免疫系统有关，可能在现代人类遇到非洲以外的新进化压力时提供了某种立即的好处。

根据大多数尼安德特人DNA从现代人类基因组中消失的速度，研究估计，当新识别的交配期结束时，现代人类基因组中超过5%的DNA是尼安德特人来源。换句话说，科罗拉多大学博尔德分校的人口遗传学家Fernando Villanea(未参与这项研究)告诉《Live Science》，“我们祖先中每20对父母中就有一个是尼安德特人。”

约翰·霍普金斯大学的人口遗传学家Rajiv McCoy(未参与这项新工作)告诉《Live Science》，尼安德特人与现代人类在其他时间也可能发生过交配，但这些没有对现代人类基因库留下持久痕迹。例如，2002年在罗马尼亚发现的一块约37,000至42,000年前的现代人类下颌骨含有在其他现代人类基因组中未见的尼安德特人DNA，这可能反映了一次未对现代人类多样性做出贡献的交配事件。

Stringer指出，之前的研究表明，将尼安德特人DNA引入现代人类基因组的交配发生在50,000至60,000年前。新估计的47,000年前“对智人离开非洲的扩散有重要意义，因为所有非洲以外的现存人口——中国人、美洲原住民、印尼人、澳大利亚原住民等等——都携带这次事件的迹象，这因此限制了他们祖先扩散的时间，不超过大约47,000年前，”Stringer说。

然而，“在北澳大利亚有大约65,000年前的人类居住考古证据，”Stringer说。所以，要么这些证据是错误的；要么这些人口是智人，但他们灭绝了或被后来的扩散所淹没；要么这些人口实际上不是智人。最后一种可能性“鉴于证据所暗示的复杂行为，似乎可能性更小，但当然会是一个巨大的轰动。”

有趣的是，这种DNA交换似乎是单向的——意思是现代人类DNA似乎没有进入尼安德特人基因组。Stringer指出，“目前几乎没有基因流动反向发生的证据——即智人到尼安德特人。也许确实发生了，但我们还没有检测到。或者也许没有发生，这对两个种群的行为有重要意义。”或者也许这种杂交后代由于某些原因不那么成功，他指出——例如，可能他们不那么健康，或者不那么繁殖力强。

Stringer还提到，之前的研究建议，将尼安德特人DNA引入现代人类基因组的交配发生在50,000至60,000年前。新估计的47,000年前“对智人离开非洲的扩散有重要意义，因为所有非洲以外的现存人口——中国人、美洲原住民、印尼人、澳大利亚原住民等等——都携带这次事件的迹象，这因此限制了他们祖先扩散的时间，不超过大约47,000年前，”Stringer说。

然而，“在北澳大利亚有大约65,000年前的人类居住考古证据，”Stringer说。所以，要么这些证据是错误的；要么这些人口是智人，但他们灭绝了或被后来的扩散所淹没；要么这些人口实际上不是智人。最后一种可能性“鉴于证据所暗示的复杂行为，似乎可能性更小，但当然会是一个巨大的轰动。”

有趣的是，这种DNA交换似乎是单向的——意思是现代人类DNA似乎没有进入尼安德特人基因组。Stringer指出，“目前几乎没有基因流动反向发生的证据——即智人到尼安德特人。也许确实发生了，但我们还没有检测到。或者也许没有发生，这对两个种群的行为有重要意义。”或者也许这种杂交后代由于某些原因不那么成功，他指出——例如，可能他们不那么健康，或者不那么繁殖力强。

总结起来，这项新研究不仅揭示了人类与尼安德特人交配的时间和持续时间，还提示了这种交配对现代人类基因组的影响。虽然许多问题仍然未解答，但这项研究为我们理解人类进化史提供了重要线索。