人類走出非洲的時(shí)間比原來認(rèn)為的要早

編譯 夏冰

一項(xiàng)全新的尼安德特人的基因分析表明，現(xiàn)代人類早在20萬年前就已經(jīng)走出了非洲大陸。

最近這些年，千百萬人從主流遺傳學(xué)測(cè)試中得知，他們身上攜帶著尼安德特人的基因，這讓他們感到驚訝，甚至震撼。

科學(xué)家在2010年研究尼安德特人化石的時(shí)候第一次發(fā)現(xiàn)了那些基因。他們通過研究人骨化石上的基因推斷出現(xiàn)代人類在離開非洲后于大約6萬年前開始與尼安德特人雜交。

因此，現(xiàn)代非非洲人攜帶著1%～2%的尼安德特人基因。當(dāng)時(shí)的觀點(diǎn)認(rèn)為，非洲人身上幾乎沒有尼安德特人基因（甚至是完全沒有）。

不過，一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)最近運(yùn)用全新的DNA分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)了能夠顛覆上述結(jié)論的證據(jù)。

他們?cè)谘芯亢蟮玫浇Y(jié)論：現(xiàn)代人類走出非洲大陸的時(shí)間要比我們?cè)裙烙?jì)的早得多，大概是在20萬年前。這個(gè)研究成果發(fā)表在《細(xì)胞》（Cell）期刊上。

這項(xiàng)新研究表明，大約于20萬年前走出非洲的這一群現(xiàn)代人類當(dāng)時(shí)就已經(jīng)開始和尼安德特人雜交了。因此，等到約14萬年后（也就是之前說的距今6萬年前）第二波走出非洲的大移民行動(dòng)開始時(shí)，尼安德特人就已經(jīng)攜帶了現(xiàn)代人類的基因。

倫敦自然博物館展出的尼安德特人化石。一項(xiàng)全新的遺傳學(xué)分析表明，尼安德特人的基因存在于所有活著的人類身上，也包括此前我們認(rèn)為沒有尼安德特人基因的非洲人

科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，有證據(jù)表明有一些居住在歐亞大陸西部的現(xiàn)代人后來還回到了非洲，與那些從未離開非洲的“祖先”（遺傳學(xué)意義上的）雜交。這項(xiàng)新研究表明，所有非洲人都攜帶著比之前我們估計(jì)的多得多的尼安德特人基因。

“尼安德特人的基因遺產(chǎn)很可能流淌在所有現(xiàn)代人類身上，這凸顯了現(xiàn)代人與尼安德特人共享的這段歷史?！闭撐淖髡邆?nèi)缡强偨Y(jié)道。

“總的來說，我覺得這項(xiàng)研究很棒，”布法羅大學(xué)遺傳學(xué)家奧默 · 格庫蒙（Omer Gokcumen）說，他并沒有參與這項(xiàng)研究。這項(xiàng)研究表明，人類歷史“更像一張互相交織的蜘蛛網(wǎng)，而不是枝干分明的大樹”。

不過，盡管有了這些表明現(xiàn)代人類曾多次大規(guī)模走出非洲且這些遷移事件發(fā)生的時(shí)間遠(yuǎn)早于之前觀點(diǎn)的證據(jù)，部分科學(xué)家仍舊懷疑這些證據(jù)是否能證明非洲后裔攜帶尼安德特人基因。

哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)家大衛(wèi)·里奇（David Reich）對(duì)這項(xiàng)研究總體持贊賞態(tài)度，但他對(duì)DNA回流至非洲這一事件是否具有那么大規(guī)模表示懷疑?！皩?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出的這方面信號(hào)真的很弱?！彼绱嗽u(píng)價(jià)相關(guān)數(shù)據(jù)。

人類和尼安德特人的祖先在大約60萬年前就已經(jīng)在非洲大陸上生活了。后來，尼安德特人離開了這片大陸，我們現(xiàn)在是在歐洲、近東和西伯利亞發(fā)現(xiàn)了尼安德特人化石，時(shí)間可以追溯到20萬年前至4萬年前。

雖然目前普遍認(rèn)為尼安德特人較為野蠻，但種種跡象表明，他們的心智可能已經(jīng)相當(dāng)成熟。他們狩獵技藝精熟，并且似乎也會(huì)通過制作飾品表達(dá)自我。

尼安德特人的腳趾骨。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代人離開非洲大陸的時(shí)間可能比原來估計(jì)的更早，且后來又有一部分現(xiàn)代人回到了非洲大陸

10年前，里奇博士和同事們從化石中收集到了足夠多的DNA片段，并且繪制了第一幅尼安德特人基因組草圖。

研究人員比較8名在世人員基因組圖譜和這幅尼安德特人基因組草圖后發(fā)現(xiàn)，相比非洲后裔，尼安德特人的基因與歐亞后裔更為相似一些。他們據(jù)此提出，現(xiàn)代人一定在大約6萬年前走出了非洲并且開始與尼安德特人雜交，由此產(chǎn)生的后代不斷把自己的基因傳遞給后續(xù)代際，最終播撒全球。

古人類學(xué)家后來又從其他化石中提取到了更完整的尼安德特人基因組且印證了上述觀點(diǎn)，這個(gè)假說也就成了過去10年里被廣泛接受的主流理論。

不過，參與了部分上述研究的普林斯頓大學(xué)遺傳學(xué)家約書亞·阿奇（Joshua Akey）后來逐漸開始對(duì)在在世人員身上搜尋尼安德特人基因的方法感到不滿，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)方法建立在大多數(shù)非洲人根本沒有尼安德特人基因這一基礎(chǔ)之上。

阿奇博士和同事們提出了一種他們稱為IBDMix的新方法。這個(gè)方法利用了這樣一個(gè)基本事實(shí)：有親緣關(guān)系的人們會(huì)擁有某些一模一樣的基因片段。

例如，兄弟姐妹都會(huì)擁有許多完全一致的較長(zhǎng)DNA片段。不過，這樣的相同DNA片段在他們的下一代身上就會(huì)數(shù)量減少，長(zhǎng)度也會(huì)縮短。親緣關(guān)系遙遠(yuǎn)的表親之間擁有的相同DNA片段可以微小到只有通過精密方法才能發(fā)現(xiàn)。

阿奇博士和同事們找到了在在世人員身上和尼安德特人遺骸上搜尋這類微小DNA一致片段的方法。他們隨后就確定了一些來自一個(gè)親緣關(guān)系相對(duì)較近的祖先的基因片段，這就是現(xiàn)代人與尼安德特人雜交的標(biāo)志。

這群科學(xué)家為了搜尋現(xiàn)代人與尼安德特人一致的基因片段，總共搜尋了2 504個(gè)基因組。阿奇等人在匯總完結(jié)果后，大吃一驚。

人類基因組的基本單位是堿基對(duì)，一個(gè)人體內(nèi)總共大約擁有30億個(gè)這樣的堿基對(duì)。阿奇等人發(fā)現(xiàn)，平均每個(gè)歐洲人有5 100萬個(gè)堿基對(duì)與尼安德特人基因相符，而東亞人則有5 500萬個(gè)。而阿奇博士此前的研究表明東亞人的尼安德特人血統(tǒng)要遠(yuǎn)高于歐洲人。

阿奇團(tuán)隊(duì)這項(xiàng)研究的另一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是：平均每個(gè)非洲人有1 700萬個(gè)堿基對(duì)與尼安德特人DNA相符。這個(gè)數(shù)字要遠(yuǎn)高于闡述現(xiàn)代人與尼安德特人雜交方式的原始模型的預(yù)測(cè)。“這個(gè)結(jié)果完全與我的期待相反，”阿奇博士說：“我們花了好長(zhǎng)時(shí)間才確認(rèn)用這個(gè)新方法得到的結(jié)果完全正確。”

現(xiàn)代人與尼安德特人基因相似度如此之高，且這個(gè)現(xiàn)象在世界各地都是如此。阿奇博士和同事意識(shí)到這可能是人類極早期歷史上與尼安德特人雜交產(chǎn)生的結(jié)果。

他們總結(jié)說，或許有一群現(xiàn)代人在大約20萬年前走出非洲，然后和尼安德特人雜交。那些現(xiàn)代人之后就消失了，但尼安德特人繼承了部分現(xiàn)代人DNA。

其他專家則表示，這項(xiàng)研究為此前表明人類歷史早期可能存在大規(guī)模遷移的研究發(fā)現(xiàn)提供了有力支持。例如，去年就有一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告說在希臘找到了一具可以追溯到21萬年前的現(xiàn)代人頭骨。其他研究人員則在尼安德特人化石中發(fā)現(xiàn)了一些與現(xiàn)代人基因極度相似的DNA片段。

雖然阿奇博士對(duì)非洲人DNA的分析結(jié)果還有頗多踟躕，但他表示這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)確實(shí)有力證明了現(xiàn)代人走出非洲大陸的時(shí)間要比原先我們認(rèn)為的早上許多。“我此前對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)持觀望態(tài)度，但這篇論文促使我相信它正確。”阿奇博士說。

現(xiàn)代人和尼安德特人可能還在其他時(shí)間段也發(fā)生過雜交，而不只是20萬年前和6萬年前。不過，阿奇博士表示這兩次遷移事件已經(jīng)足以解釋在世人類和尼安德特人化石基因組中共有的絕大多數(shù)DNA。

阿奇博士和其他研究人員還在最近幾年發(fā)現(xiàn)相關(guān)證據(jù)表明，近東的古代人類曾在幾千年前返回非洲并將他們的DNA傳播給大量非洲人。

阿奇博士和同事們確認(rèn)了這次遷移的存在，不過，他們的研究表明，這次遷移發(fā)生的時(shí)間應(yīng)該比幾千年前早得多且給非洲人帶來了多得多的DNA。

德國(guó)萊比錫馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所專家珍妮特·凱爾索（Janet Kelso）并沒有參與阿奇團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究，但他表示這個(gè)結(jié)論“很有說服力”。

這些發(fā)現(xiàn)或許能夠讓研究人員著手精確定位當(dāng)時(shí)生活在非洲的尼安德特人DNA片段。

賓夕法尼亞大學(xué)遺傳學(xué)家薩拉·蒂什科夫（Sarah Tishkoff）正在開展的正是這項(xiàng)工作，也就是運(yùn)用新方法在更多非洲人身上尋找尼安德特人DNA，以檢驗(yàn)阿奇博士的假說。

此外，她還想知道尼安德特人的DNA究竟是如何在分散于整個(gè)大陸上的人群中傳播的?！拔椰F(xiàn)在仍在努力地思考這個(gè)問題?！彼f。