D*****r 发帖数: 6791 | 1 http://online.wsj.com/article/SB10001424052748703686304575228380902037988.html
http://article.yeeyan.org/view/alexandrawoo/105477
研究小组发现,人类基因组当中有将近4%的部分继承自已灭绝的物种,这也是第一次有
证据证明尼安德特人和智人有过交配。
出土于克罗地亚Vindija洞穴的Vindija 33.16骨化石近影
生活在冰川期的强壮的狩猎者,也就是我们所说的尼安德特人,虽然绝迹已久,但他们
的基因仍然存在于除非洲人以外的几乎每个人身上。一个跨国研究小组首次从分子层面
证明了早期的人类与尼安德特人联姻并且为他们繁衍了后代。
理查德·E·格林(Richard E. Green)自2005年来就一直从事于尼安德特人基因组的
研究
此次研究者几乎完成了尼安德特人完整基因组的绘制,这是史上第一次将如此远古的人
种进行基因重建。现在,研究人员有了将现代人和史前人的遗传密码进行对比的条件,
而通过对比研究人员发现,尼安德特人的遗传基因在现代人的基因组中占到将近4%。
通过比较尼安德特人的遗传信息与现代人的基因组,科学家们能够从古代和现代的DNA
对人类皮肤、身材、生育能力和脑力的不同影响,推断出智人的遗传更占优势。
“尼安德特人并没有彻底绝迹,这件事想起来会觉得非常有意思。”遗传学家斯万特·
帕博(Svante Pääbo)说,“尼安德特人身上的一些特性仍然留在我们体内
。”帕博就职于德国莱比锡的马普人类进化研究所,正领导着一个项目资金达到380万
美元的研究课题。
研究证实人类和尼安德特人有过杂交。
这一发现,可谓是将之前本就沸沸扬扬的有关尼安德特人灭绝问题的学界争论推向了高
峰。尼安德特人头大胸阔,30,000到40,000年前生活在欧洲、俄罗斯和中东一带,他们
生活的范围和现代人的祖先有很多重合的地方。他们的遗迹也是最早被发现的类人化石
。150多年来,多数科学家都认为尼安德特人是进化过程中灭绝的物种,因为竞争不过更
发达的智人,他们逐渐灭绝了。
此前人们对一些零碎的基因样品进行过研究,得出的结论是尼安德特人在现代人的基因
组中已找不到痕迹,这项针对有机体基因遗传的研究工作已经完成。
此番新发现也是受益于古生物研究方的技术革命。研究人员此次采用了454 Life
Science和Illumina Inc. 出品的高速基因组序列仪,同时还用到了高效的统计计算工
具、基因粘合酶和微阵列技术等,从化石中提取并重建DNA。
阿斯图里亚斯研究小组
尼安德特人DNA研究小组组长斯万特·帕博(上图中半跪者)在西班牙阿斯图里亚斯洞
穴。
帕博和他的同事,在从克罗地亚出土的3个生于38,000到45,000年前的尼安德特女性遗
骨化石中,提取出了DNA。研究人员从极少量的粉状遗骨中拼出了30亿个DNA碱基对,这
30个碱基对约占尼安德特人基因组的2/3。研究人员还另取了3个尼安德特人的化石样品
,提取遗传密码,与DNA研究结果进行比对。
如基因数据库专家伊万·伯尼在英国剑桥的欧洲生物信息学研究所所言,“让基因组发
挥作用堪称是杰作。”
在周二发表于《科学》上的这篇文章当中,研究人员将尼安德特人的DNA和5种现代人的
基因组进行比较,这5种人是:南非的布须曼(San)部落人,西非的约鲁巴人,中国汉
族人,西欧人,以及巴布亚新几内亚岛上居民。在比较之前,研究者还将尼安德特人的
DNA用生物企业家克雷格·文特发布的基因组进行了核对(克雷格·文特Craig Venter
的研究小组J. CraigVenter研究所曾经详细测定了他本人的基因组序列,使得人们能够
观测单个基因组中基因的变化。——译者注)。结果显示除了两个非洲人的样本以外,
其他的现代人身上都保有尼安德特人的基因。
科学家们从这三块出土于克罗地亚Vindija洞穴的尼安德特人的骨头中,提取出极少量
的粉末,用作DNA分析研究。
“没有任何迹象表明尼安德特人的基因在非洲人当中有残留。”来自哈佛医学院的人口
遗传学家大卫·雷(David Reigh)说道,这位专家参与了尼安德特人基因组的分析工
作,“我们的结论是,尼安德特人的基因在欧洲人、东亚人和巴布亚新几内亚人身上都
存在。”
科学家据此推断,史前时期的部分原始人丛非洲迁移至中东,并且与尼安德特人交配。
虽然与尼安德特人交配的人类数量很少。“只要有极少量的杂交,祖辈的基因就可以广
泛传播下来。”就职于伦敦自然历史博物馆的英国人类学家克里斯·斯特林格(Chris
Stringer)这样说。
基于上述这些发现,有些人类学家认为尼安德特人是不是不能算作单独的物种。因为一
般而言,不同物种交配后得到的后代不具有繁殖能力。“我非常肯定,如果基因重叠达
到2%-5%,这样还认为尼安德特人属另一物种实在不合理。”伊利诺州立大学的人类学
家弗雷德·史密斯(Fred Smith)说,史密斯一直从事尼安德特人的研究。
克罗地亚的Vindija洞穴,在这里科学家找到了三个生活在38,000到45,000年前的尼安
德特妇女的遗骨。
研究人员希望能将此次尼安德特人基因组的研究作为今后研究现代人基因变化问题时的
标准,以更好的研究智人的遗传。将现代人的基因组与尼安德特人甚至更原始的黑猩猩
的遗传数据进行对比,研究者们希望能借此揭开人类适应性的谜团。目前他们已经记录
了现代人进化历程中相比尼安德特人的212个变异现象。这些变异涉及能量代谢,精子
活度,肋骨、锁骨和头盖骨的进化以及基因变异等。
阿德莱德大学的古代DNA专家阿兰·库珀(Alan Cooper)说:“这个发现将为未来研究
人类基因的特征指明方向。”
已有一项独立开展的关于现代人类多样性的调查,涵盖了全世界100个种族的DNA特征,
这项调查的结果并未公开,但它大大的支持了新开展的研究,而这个新的研究活动将会
证明,智人和更早的人类之间有过杂交。
就职于新墨西哥大学的进化人类学家杰夫·朗(Jeff Long)在上个月的一次学术会议
上向人们介绍了这项研究。“我们认为,要想解释现代人在种族上的多样性,就必须引
入古人类杂交的例证。”
研究人员将克罗地亚出土的人骨DNA和另外三个地方出土的样本的遗传密码进行了比对
。图中所示的数字就是这几个地区出土的人骨距今的时长。
尽管分子人类学近期取得了上述的进展,但是人们对这个学术领域仍然持怀疑态度。人
骨在分解过程中会受到污染,微生物会完全腐蚀骨头,因此研究尼安德特人骨骼的时候
,有99%的DNA其实都是来自于细菌,都要被小心的去除掉。而且在实验室操作的时候,
尼安德特人的骨骼也很容易被现代人的DNA污染。
“当你碰到实验用的骨头时,其实你在骨头表面留下的DNA比骨头本身能提取出的DNA还
多,”马普研究所的遗传学家约翰内斯·克劳泽(Johannes Krause)指出,“这是我
们研究中存在的最大的问题。”克劳泽也是从事尼安德特人样本研究。
早先有分析指出,尼安德特人的DNA在实验室操作时完全被现代人基因所污染了,这一
点令帕博博士及其同事都倍感尴尬。因此在新的研究中,为避免再出现这种错误,他们
将每一条尼安德特人的DNA都标记出来,以区别于所有外来的遗传物质。
“他们的实验室流程可以说是毫无瑕疵,”来自纽约大学的分子人类学家陶德·迪索特
尔(Todd Disotell)这样评价道,迪索特尔分析了研究结论,但没有参与此次研究,
“我可以很肯定,他们的研究数据非常可靠。” |
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