首頁歷史 > 正文

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

2021-07-31由 清風閒月hp 發表于 歷史

現代人類是從智人進化而來的,我們中的一小部分人擁有尼安德特人的 DNA。但是你知道古代人類的種類更多嗎?一個新發現的女孩有來自兩個不同物種的父母——一個是尼安德特人,另一個是最近發現的。這一發現將改變我們對人類進化的看法。

不僅僅是智人和尼安德特人

多虧了現代 DNA 測試,人們可以看出他們是否是尼安德特人的一部分。尼安德特人是已經滅絕的人類亞種,在 40,000 年前就滅絕了。今天,只有 2% 的歐亞人擁有尼安德特人的 DNA。

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

但是幾千年前存在的人類種類更多。最近的一些發現發現了可能對我們的祖先做出貢獻的第三種古代人類。但這怎麼可能,他們又怎麼了?

人類的第三種,丹尼索瓦人

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

在俄羅斯西伯利亞南部,阿爾泰山脈附近有一個洞穴,叫做丹尼索瓦洞穴。它以居住在那裡的 18 世紀隱士命名。2008年,俄羅斯科學院考古學家在那裡出土了幾塊骨頭碎片。

科學家們將最古老的骨頭追溯到至少 51,000 年前。但這不是尼安德特人或智人;馬克斯普朗克研究所的研究人員宣佈,這是一種新的人類物種——丹尼索瓦人。

誰是丹尼索瓦人?

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

除了他們的 DNA 測序之外,人們對丹尼索瓦人知之甚少。我們知道他們生活在 217,000 年前,但很少發現丹尼索瓦人的骨頭碎片。迄今為止,僅分析了五個可行的標本。

但是科學家們不知道僅僅幾年後就會有新的發現出現。這個古老的人類不僅僅是丹尼索瓦人;她是兩個不同人類物種之間的雜交,這挑戰了我們之前對人類進化的瞭解。

人類物種可以雜交嗎?

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

雜交可能會令人困惑。例如,為什麼尼安德特人和智人能成功雜交,而騾子(馬和驢的雜交種)卻不能生育?答案在於DNA。

一匹馬有 64 條染色體,一頭驢有 62 條染色體。當騾子出生時,它有 63 條染色體——一個奇數,這是一個“有缺陷的”遺傳密碼。DNA 需要鎖定數量相等的染色體,父親的 50% 和母親的 50%。

成功雜交的關鍵:生育能力

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

儘管騾子是不育的,但許多其他物種可以產生能生育的後代。例如,獅虎(老虎和獅子的混合體)是可以繁殖的。這些物種在基因上是相容的,就像許多靈長類動物也相容一樣。

知道了這一點,尼安德特人和智人能夠成功雜交的原因就說得通了。研究人員預測,丹尼索瓦人還會與其他人類物種雜交,無論他們的後代是否能生育。然而,直到 2018 年,他們才發現了這一假設的證據。

即將到來:大學生髮現永遠改變了科學的東西。

2012 年,考古學家不知道他們會發現什麼

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

2012 年,俄羅斯考古學家再次檢查丹尼索瓦洞穴。他們發現了多個骨頭碎片,但他們無法識別其中的大部分。考古學家收集了 2,000 塊骨頭碎片並將它們送到實驗室。

這些骨頭碎片多年來一直沒有受到影響和研究。然後,在 2016 年,牛津大學的一名學生髮現其中一塊骨頭碎片與科學家以前見過的任何東西都不一樣。

不是你平均兩釐米的骨頭

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

牛津大學理學碩士生薩曼莎·布朗 (Samantha Brown) 在 2016 年分析了 2,000 塊骨頭碎片。她正在測試 DNA,以確定每塊骨頭屬於哪種動物。但令她驚訝的是,至少有一根只有兩釐米長的骨頭最終變成了人類。

知道丹尼索瓦洞穴有人類遺骸的歷史,布朗仔細看了看。她的發現是如此令人震驚,以至於她最初認為自己犯了一個錯誤。

這位大學生髮現了什麼?

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

布朗發現這個人類碎片是雜交的獨特結果。這個人有一部分是尼安德特人,一部分是丹尼索瓦人。如果她的結果是準確的,那麼這將是兩個人類物種之間第一代繁殖的第一個證據。

布朗聯絡了該部門的負責人,然後將骨頭碎片送到了位於德國萊比錫的馬克斯普朗克進化人類學研究所。該研究所擁有仔細檢查骨頭碎片並確認布朗的結果的技術。

請繼續關注以瞭解這個古代人類是誰。

連研究人員都不敢相信

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

布朗並不是唯一一個感到驚訝的人。一組古遺傳學家 Viviane Slon 和 Svante Pääbo 對骨骼進行了基因組分析。他們分離了每個 DNA 序列,以確定哪個親本與每個物種有關。

令他們震驚的是,兩位研究人員都證實布朗是對的。這塊骨頭確實是有史以來發現的第一個丹尼索瓦-尼安德特人的混合體。“我的第一反應是難以置信,”斯隆後來承認。找到第一代雜交人類的機會特別低。

沒有人預料到這個非常罕見的發現

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

科學家們預測丹尼索瓦人會與其他古代人類交配,但他們沒想到會這麼快找到證據。“我們從之前的研究中知道,尼安德特人和丹尼索瓦人一定偶爾會一起生孩子,”斯隆解釋說。“但我從沒想過我們會如此幸運地找到這兩個群體的真正後代。”

然而,這項DNA測試只是冰山一角。這個遠古人類是誰?這兩個物種最初是如何交配的?

這個遠古人類是誰?

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

當 Slon 和 Pääbo 進一步檢查骨頭碎片時,他們對這個古代人類有了更多的瞭解。他們知道這個人是個女孩,根據她的骨頭寬度,估計她也就十三歲左右。

根據放射性碳測年,這個女孩很可能在 90,000 年前去世。布朗檢查的最初骨頭是她的指尖。研究人員以她被發現的洞穴命名她的丹尼。

即將到來:為什麼第一代混合人類如此令人驚訝的發現。

誰是她的母親和父親?

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

為了揭示丹尼的出身,研究人員能夠分離 DNA 序列。他們確定線粒體 DNA 來自尼安德特人。線粒體 DNA 來自母親,這意味著她的母親是尼安德特人,而她的父親是丹尼索瓦人。

“這個基因組的一個有趣方面是,它讓我們能夠了解兩個種群的情況——母親一方的尼安德特人,父親一方的丹尼索瓦人,”遺傳學家 Fabrizio Mafessoni 解釋說。下一個問題是他們是如何走到一起的。

然而,科學家們仍然無法相信他們的發現

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

儘管有所有這些發現,研究團隊仍然需要幾個人來確認。“我認為他們一定是搞砸了什麼,”Pääbo 回憶道。為了進行第三次分析,他們將骨頭送到了倫敦的弗朗西斯·克里克研究所。

人口遺傳學家 Pontus Skoglund 得出結論,這些發現是正確的。“他們搞定了,”他說。“似乎完全沒有不確定性。” 但是為什麼科學家們對這些發現如此不確定呢?真的有那麼震撼嗎?

第一代人類雜交相當罕見

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

這個古老的人類是第一代雜交的結果,這意味著他們的父母完全是尼安德特人和丹尼索瓦人。這是一個非常罕見的發現。即使是第一代尼安德特人 - 智人骨骼碎片也尚未被發現。

斯科格倫德後來解釋說:“從這些群體中找到一個混血的第一代人絕對是非凡的。這真的是一門偉大的科學,再加上一點點運氣……我認為它會立即進入教科書。”

她的父母是怎麼認識的?請繼續關注閱讀一些理論。

丹尼的生活仍然是個謎

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

儘管丹尼的出身是明確的,但她的餘生卻是個謎。德國圖賓根大學的卡特琳娜·哈瓦蒂-帕帕西奧多魯 (Katerina Harvati-Papatheodorou) 說:“由於她的已知遺骸由無法辨認的骨頭碎片組成,因此很難說出她的日常生活、活動、健康或生計。”

最重要的是,丹尼的父系家族史在很大程度上是未知的。因為丹尼索瓦人是最近的發現,科學家們有很多關於這個物種的歷史以及它們如何與現代人類聯絡的知識。

丹尼的父母是怎麼認識的?

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

雖然雜交是可能的,但如果物種彼此相距甚遠,則不會發生。例如,獅虎不會自然地出現在野外,因為獅子和老虎的生活距離並不近。丹尼提出了同樣的問題。

哈里斯認為,這些群體在交配之前就已經遠行了。“[尼安德特人] 並不僅僅停留在一個地方數千年,”他解釋說。如果這是真的,那麼與當時的其他人相比,丹尼的基因組確實是獨一無二的。

也許雜種一起生活在一個殖民地

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

另一種可能性是丹尼是生活在尼安德特人-丹尼索瓦人殖民地的眾多人之一。這就解釋了為什麼考古學家發現的丹尼索瓦人骨頭如此之少。已發現的純丹尼索瓦人骨頭的數量我可以用一隻手數出來,”哈里斯說。

如果這是真的,那麼周圍幾乎沒有純血統的丹尼索瓦人。他們的基因可能已經混入了尼安德特人的血統中,最終可能會消失。但話又說回來,這只是一個理論。

但她的 DNA 表明她的父母沒有住在一起

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

丹尼不是純粹的混血兒。雖然她的 DNA 主要是丹尼索瓦人和尼安德特人,但她也有一些其他的人類基因。根據測試,丹尼具有高雜合性。

雜合度是一個人的遺傳變異量。例如,如果兩個堂兄弟有一個孩子,那個孩子的雜合度就會很低。但是如果兩個來自不同國家和種族的人生了孩子,他們的雜合度就會很高。那麼為什麼丹尼是後者呢?

接下來:丹尼如何挑戰當前關於人類進化的理論。

丹尼的父母住得很遠很遠

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

在接受

國家地理雜誌

採訪時,計算生物學家理查德 E。 格林聲稱丹尼是“雜合的”。換句話說,丹尼的父母是來自兩個截然不同的地區的人,他們很少交配。

根據她的 DNA 序列,丹尼與克羅埃西亞一個 55,000 年前的尼安德特人的關係比她與 Denosiva 洞穴附近的 33,000 歲的尼安德特人的關係更密切。那麼她的父母是怎麼認識的呢?

也許他們在山洞裡相遇

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

一種可能是丹尼的父母在山洞裡相識。大多數尼安德特人生活在歐亞大陸,而丹尼索瓦人則生活在西伯利亞附近。發現洞穴的阿爾泰山脈位於這兩個地區之間。

“我認為任何生活在烏拉爾西部的尼安德特人在他們的生活中永遠不會遇到丹尼索瓦人,”帕博推測,因為這兩個物種彼此生活得很近。如果這是真的,現代人有沒有可能擁有丹尼索瓦人的血統?

丹尼挑戰我們對人類進化的看法

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

丹尼的發現表明雜交可能比研究人員之前認為的更為普遍。直到 2018 年,科學家們只研究了 23 個古代人類標本。其中,只有兩個是雜交的結果,這讓專家們認為這是罕見的。

但也許他們錯了。“尼安德特人和丹尼索瓦人可能沒有太多機會見面。但是當他們這樣做時,他們一定經常交配——比我們之前想象的要多得多,”帕博告訴

晚報。

要了解有關丹尼索瓦人如何滅絕的一種理論,請繼續閱讀。

她不是這方面的第一個證據

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

丹尼激勵研究人員重新檢查其他人類標本。一個例子是 Oase 1,這是一種可追溯到 42,000 年前的古代人類下頜。雖然 Oase 似乎是一個全血的智人,但更仔細的分析表明 Oase 有少量的尼安德特人 DNA。

這怎麼可能?Oase 的尼安德特人祖先可能可以追溯到四到六代人。Pääbo 說,如果雜交真的很少見,那麼這些發現就很少見了。但 Oase 和 Denny 都是相反的證據。

雜交育種具有生物學優勢

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

根據古人類學家克里斯·斯金格的說法,尼安德特人和丹尼索瓦人的配對具有進化優勢。具有遺傳多樣性的人類往往能更好地生存。此外,人類和動物都在數量上茁壯成長。

Harvati-Papatheodorou 解釋說:“人類群體非常小,容易遭受嚴重的死亡。” 只要夥伴們團結在一起,他們的孩子就會有更高的生存機會。由於古代人類群體經常遷徙,他們不可避免地會在其他物種周圍結束。也許這就是丹尼的來歷。

丹尼索瓦人為何滅絕的一種理論

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

雜交為丹尼索瓦人如何滅絕提供了一個有趣的理論。“尼安德特人和丹尼索瓦人可能沒有徹底滅絕,”帕博建議道,“但可能已經被現代人類所吸收。”

每次丹尼索瓦人與另一個物種交配時,他們的遺傳百分比都會下降。隨著時間的推移,這個物種可能由於雜交而減少了。如果這是真的,那麼現代人類部分地發展到丹尼索瓦人。與許多其他想法一樣,這尚未得到證實。

即將到來:這些理論對進化和現代人類的看法。

丹尼索瓦人是否因不孕症而滅絕?

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

如果丹尼索瓦人和尼安德特人經常交配,為什麼他們分開了幾十萬年?哈里斯有一種解釋。她認為丹尼索瓦人和尼安德特人的後代可能無法生育。

這將解釋丹尼索瓦人是如何滅絕的,以及尼安德特人-智人後代為何倖存下來。不幸的是,沒有辦法知道丹尼是否不育。如果她能生育,丹尼索瓦人的 DNA 是如何消失的?丹尼提出的問題多於答案,但我們離人類進化的真相越來越近了。

或者,他們從競爭中滅絕

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

儘管丹尼索瓦人有可能同化為其他人類物種,但普林斯頓大學的約書亞·阿基提出了不同的想法。“[丹尼的發現] 不排除包括競爭在內的更復雜的因素混合,”他說。

2020 年,歐洲科學家證實,競爭——無論是食物還是配偶——都會導致物種滅絕。如果該物種在競爭中失敗,那麼它們將難以生存。智人或尼安德特人是否在競爭中擊敗了丹尼索瓦人?

這對現代人類有何看法

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

那麼這對現代人意味著什麼呢?最初,科學家們認為智人來自一種神秘的人種,並與尼安德特人混雜在一起。但丹尼認為現代人類的創造要複雜得多。

根據

Evolutionary Biology

的研究報告,“最近的基因組研究表明,在人類進化中,顯著不同的譜系之間的雜交是規則,而不是例外。” 換句話說,現代人類是幾個不同物種雜交的結果。

繼續閱讀以瞭解最近發現的第四種人類。

2019年又一重大發現

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

關於丹尼 DNA 的報道於 2018 年釋出。然後,在 2019 年 1 月,又有了另一個發現。研究人員報告說,數千年來,西伯利亞的丹尼索瓦洞穴中居住著幾種人類。

不知道什麼時候不同的物種同時存在。研究人員也無法判斷尼安德特人或丹尼索瓦人是住在那裡還是隻是來過。然而,進一步的挖掘可能會發現更多的古代人類,從而解開我們祖先的神秘面紗。只有時間會給出答案。

第四種人類可能存在於我們的 DNA 中

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

2019 年 2 月,另一項發現挑戰了我們對人類進化的看法。基因組調控中心的科學家將人工智慧應用於人類基因組,確定了第四位人類祖先。問題?我們不知道那是誰。

這個身份不明的人類祖先可能與尼安德特人和丹尼索瓦人一起為我們的現代 DNA 做出了貢獻。但即使丹尼給了我們很多發現,我們仍然有很多關於人類如何形成的懸而未決的問題。

我們仍然不知道現代人是否是丹尼索瓦人

科學家發現一個女孩有兩種不同的物種 DNA

丹尼的發現最終引出了一個問題:現代人是丹尼索瓦人的後裔嗎?科學家們仍然不知道。智人-丹尼索瓦人的雜交種還沒有被發現,即使有,這也不能證實這些雜交種是否能生育。

未來的研究可能會在現代人類中發現丹尼索瓦人的 DNA 片段。今天可能有很多人的血管裡流淌著丹尼索瓦人的血,但我們可能永遠無法確定。

頂部