智人与尼安德特人共存了数千年。这两个物种杂交了吗?
我们的祖先与尼安德特人共存了数千年。
这两个物种在欧洲和亚洲部分地区占据着共同的领地,直到 4 万年前尼安德特人灭绝。
尼安德特人和智人重建图
智人和尼安德特人是基因相似的物种,可以杂交。
当代遗传学研究表明,这些群体之间确实存在杂交。
事实上,今天的人类群体中大约有 1-4% 的尼安德特人基因。
重建的尼安德特人
智人与尼安德特人
尼安德特人是 19 世纪发现的,早期人类的一个独特物种。
他们可能是所有已灭绝人类中最有名的物种,尽管人们对他们的了解仍然不够。
幸运的是,基因研究有助于揭示尼安德特人,与我们人类之间的异同。
我们知道,在大约 4 万年前尼安德特人灭绝之前,我们的祖先与尼安德特人,共同生活在欧洲、西亚和中东的部分地区。
但是,人们对他们共同生活的情况了解不多,而且仍然不确定我们自己的物种,是否导致了尼安德特人的灭绝。
目前还知道,这些早期人类的基因非常相似。
虽然我们这个物种,即智人,是今天地球上仅存的物种,但它只是曾经存在过的众多人类物种之一。
我们智人属(人类)的第一批成员大约出现在 240-150 万年前。
这些现在已经灭绝的早期物种包括直立猿人、厄加斯特人和直立人。
后来,大约在 70-600 000 年前,出现了新的人类物种,通常被称为 "古智人"。
人们认为,古智人,如海德堡智人,是现代人和尼安德特人的直系祖先。
据估计,尼安德特人大约在 55-500 000 年前,从基因上与我们人类分离。
早期现代人(智人)重建图
早期现代人
我们这个物种的最早成员起源于非洲,距今约 20-15 万年前(根据一些数据,甚至更早,约 30 万年前)。
然而,他们并没有机会直接遇到尼安德特人,因为尼安德特人并不生活在非洲。
直到智人从非洲迁徙到亚洲和欧洲之后,他们才有了第一次接触,时间大约在 10 万年前。
从外形上看,尼安德特人与智人非常相似,除了一些特殊的特征。
尼安德特人有明显的眉嵴,他们比解剖学上的现代人更矮更粗壮。
这样的体形很可能是为了适应寒冷的环境。
他们的大脑也比我们人类大一些。
在许多其他方面,他们与我们非常相似,这并不奇怪,因为我们两个物种的基因非常接近。
这一点至关重要,因为如果基因差异较大,就不可能杂交。
人类和尼安德特人头骨对比
不同物种的相同之处?
早期人类和尼安德特人在基因上非常相似,以至于自 20 世纪下半叶以来,科学家们一直在怀疑他们杂交的可能性。
这也引发了一个问题,即智人和尼安德特人实际上,是否只是同一物种的不同变种,因为同一物种的成员可以成功杂交。
根据生物物种的概念,物种是指能够杂交并产生可育后代的个体群体。
"可育后代 "是关键术语,因为我们知道,一些非常接近但不同的物种可以产生活的后代,但这种后代通常是不能生育的。
马和驴就是一个很好的例子。
它们可以杂交,并产生不能生育的后代--骡子和駃騠。
在极少数情况下,这些动物可以生育(主要是雌性骡子),但这并不是常态。
驴和马普遍不育,这也是将它们列为不同物种的原因之一。
当然,生物物种概念只是界定物种的众多方法之一。
什么才是一个独立的物种是一个科学共识的问题,它取决于复杂的标准。
大自然本身往往比我们想象的更加难以捉摸,要精确界定物种之间的界限也并非易事。
已知尼安德特人在欧洲和亚洲的分布范围
同时,可育后代与不可育后代的问题,有助于理解史前智人与尼安德特人之间的关系。
如果它们是同一物种,那么它们就能够繁殖并留下可育后代。
因此,今天的人类种群将混合智人和尼安德特人的基因。
另一方面,如果智人和尼安德特人是不同的物种,那么今天的人类种群中就不应该有尼安德特人的基因。
这就意味着,要么没有杂交,要么即使有杂交,也没有产生可育的后代。
那么,到底是哪一种情况呢?
事实证明,答案要比简单的 "是 "或 "否 "复杂得多。
基因研究表明,今天的人类确实有一定比例的尼安德特人基因。
这证明我们的祖先曾与尼安德特人杂交。
不过,这些基因的比例相对较小,大约为 1-4%。这就使解释变得复杂了,因为这个相对较小的百分比可能意味着不同的事情。
要么杂交是罕见的,要么只有一小部分后代是可育的(这将表明是近亲但不同的物种)。
最后,尼安德特人基因所占比例小的原因,可能是尼安德特人的个体数量相对较少。
与智人相比,尼安德特人的数量较少。
即使存在这些未知因素,仍然可以有把握地得出结论:人类和尼安德特人确实杂交了。
事实上,这种情况发生的频率比以前想象的要高。
根据化石记录绘制的人类与尼安德特人可能杂交的地区和年份图
杂交模式
平均而言,今天的人类有 1%到 4% 的尼安德特人基因,但这一比例在所有人群中并不相同。
长期以来,人们认为祖先完全来自非洲的人,没有尼安德特人基因,因为尼安德特人并不生活在非洲。
然而,最近的研究表明,情况未必如此,非洲人群中存在一些尼安德特人的 DNA。
为什么会这样呢?
这是因为人类在世界各地迁徙的复杂性。
智人群体最初离开非洲,迁徙到世界各地。
然而,有些智人后来又回到了非洲,其中有一部分在离开非洲期间与尼安德特人杂交,这在今天非洲人的基因中有所反映。
基因流动的方向也是相反的。
我们知道有一些尼安德特人的基因与智人的基因混杂在一起。
其中一些事件发生在相对较早的 10 万年前。
关于人类和尼安德特人的杂交,我们还知道发生过无数次。
一些最早的杂交例子发生在已经灭绝的人群中。
现在生活的人类都不是这些人的后代。
由于今天的人类确实有一些尼安德特人的混血,这就证明了后来的杂交事件,表明这种事件比人们曾经认为的更为频繁。
线粒体 DNA
线粒体 DNA
同样有趣的是,现代人没有任何尼安德特人的线粒体 DNA。
要理解这其中的含义,我们需要了解 mtDNA 的遗传模式。
大部分 DNA 位于细胞核中,但有一小部分位于线粒体中,线粒体是细胞中负责产生能量的部分。
这种 DNA 完全由母亲遗传,因此有助于追踪母亲一方的遗传血统。
根据目前的知识,人类只从智人一方遗传了 mtDNA,而没有从尼安德特人一方遗传。
这其中的含义还不完全清楚。
这是否意味着男性比女性,为现代人类贡献了更多的尼安德特人基因?
如果是的话,这可能会告诉我们一些关于人类,和尼安德特人之间社会组织的信息。
另一方面,也有可能我们的 mtDNA 中曾经混入了尼安德特人的基因,但这些血统在某一时刻消亡了。
另一种可能是,人类和尼安德特人确实是不同的物种(基于生物物种的概念),只有人类女性和尼安德特男性才能生育后代(而不是人类男性和尼安德特女性)。
希望进一步的研究能够揭示这些问题。
丹尼索瓦洞穴,新物种的遗骸首次在这里被发现
丹尼索瓦人
同样重要的是,尼安德特人并不是唯一,与我们的祖先杂交的史前人类。
2010 年另一个物种丹尼索瓦人,在西伯利亚被发现了。
人们对他们的了解还不多,但根据他们的 DNA 可以确定,他们是人类的一个新物种。
根据目前的知识,丹尼索瓦人与现代人和尼安德特人关系密切。
有遗传学指标表明,他们比智人更接近尼安德特人,但我们仍然没有足够的丹尼索瓦人标本,来全面了解这一物种。
目前所知道的是,丹尼索瓦人也曾与我们人类杂交。
在一些人类种群中,如大洋洲和巴布亚新几内亚的人类种群,丹尼索瓦人的混血比尼安德特人的混血更多,约占 6%。
除此之外,基因研究发现,丹尼索瓦人还与尼安德特人杂交,这三种人类(或亚种)之间存在共享 DNA 的证据。
尼安德特老人和孩子的复原图
尼安德特人基因的影响?
最新研究证明,尼安德特人确实与智人杂交。
证据就在我们的基因中:现代人类中有尼安德特人的混血。
即使是很小的比例,也能说明我们祖先的有趣故事,以及他们与其他现已灭绝的人类物种之间的关系。
这对我们意味着什么?
我们中的一些人有尼安德特人或丹尼索瓦人的混血这一事实,并不意味着进化进步的程度。
没有人会因为尼安德特人,或丹尼索瓦人的混血程度高于其他人而 "进化程度较低"。
科学家们正在努力了解这种基因掺杂,可能会如何影响活生生的人类。
尼安德特人的基因是否会影响健康,如果会,会以什么方式影响健康?
目前仍然没有具体的答案,尽管有迹象表明这些基因,可能会带来某些不同。
科学家发现尼安德特人的基因,与免疫系统之间存在联系,这可能反映了过敏症。
另一项研究发现,尼安德特人基因比例较高的女性可能生育能力更强。
科学家还发现尼安德特基因与罹患严重的 COVID-19 的风险之间存在联系。
尼安德特基因还可能导致现代人的痛阈值降低。
这些研究令人着迷,但我们不知道的事情还有很多。
人们才刚刚开始发现我们的祖先,与其他人类物种杂交的细节。
进一步的研究和发现将帮助我们,揭开人类史前史及其与其他种群关系的更多秘密。
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