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新的研究表明，尼安德特人與人類的雜交持續了7000年

尼安德特人


新的研究表明，尼安德特人與人類的雜交持續了7000年


一組尼安德特人（黑色）和一群現代人（紅色 ， 頂排）之間的相遇，后代顯示了最近的尼安德特人祖先（紅色，底排），想象成一幅洞穴藝術畫 。來自這些早期人類祖先的骨骼和牙齒的DNA正在幫助科學家了解早期智人和他們從非洲遷徙后遇到的尼安德特人之間的相互作用 。圖片來源：Leonardo Iasi，MPI-EVA 。由Dall-E和BioRender.com創建
據加州大學伯克利分校：一項對歐洲和亞洲古代現代人（智人）DNA的新分析比以往任何時候都更精確地確定了尼安德特人與現代人雜交的時間段，從大約50500年前開始，持續了大約7000年，直到尼安德特人開始消失 。
這種雜交給歐亞人留下了許多從我們的尼安德特人祖先那里繼承的基因，這些基因總共占我們今天基因組的1%到2% 。
基于基因組的估計與考古證據一致 ， 即現代人類和尼安德特人在歐亞大陸并肩生活了6000至7000年 。
該分析涉及當今人類基因組以及從歐亞大陸周圍現代人類骨骼中發現的DNA測序的58個古代基因組，發現尼安德特人與智人雜交的平均日期約為47000年前 。之前對雜交時間的估計在54000到41000年前 。
新的日期也意味著，現代人類從非洲到歐亞大陸的最初遷徙基本上在43500年前就結束了 。
加州大學伯克利分校分子和細胞生物學助理教授Priya Moorjani是該研究的兩位資深作者之一 ， 他說：“這個時間點非常重要，因為它直接影響到我們對走出非洲移民時間的理解 ， 因為今天大多數非非洲人從尼安德特人那里繼承了1-2%的祖先 ?！?。
“這也對了解非洲以外地區的定居點產生了影響，這通常是通過觀察世界不同地區的考古材料或化石來完成的 ?！?br>這項基因組分析也由紐約羅切斯特大學的本杰明·彼得和德國萊比錫的馬克斯·普朗克進化人類學研究所（MPI-EVA）領導 ， 發表在12月13日出版的《科學》雜志上 。兩位主要作者是MPI-EVA的研究生Leonardo Iasi和現就職于Ancestry DNA公司的前加州大學伯克利分校博士后Manjusha Chintalapati 。
例如，基因流動的持續時間較長可能有助于解釋為什么東亞人的尼安德特人基因比歐洲人和西亞人多20% 。如果現代人類像考古遺址所表明的那樣在大約47000年前向東遷移，他們可能已經混合了尼安德特人的基因 。
彼得說：“我們發現，混合時期非常復雜，可能需要很長時間 。在6000到7000年的時間里，不同的群體可能會分開，有些群體可能會繼續混合更長的時間 ?！??！暗粋€共享的基因流時期最適合數據 ?！?br>Chintalapati說：“主要發現之一是對尼安德特人混合時間的精確估計，這之前是使用單個古代樣本或當今個體進行估計的 。沒有人試圖將所有古代樣本建模在一起 。” 。“這使我們能夠更全面地了解過去 。”
基因組中的尼安德特人沙漠
2016年，Moorjani開創了一種利用古代個體的不完整基因組推斷尼安德特人基因流動時間的方法 。當時，只有五個古老的智人基因組可用 。
在這項新研究中，Iasi、Chintalapati和他們的同事利用這項技術，對過去45000年生活在歐洲、西亞和中亞的58個先前測序的古代智人基因組以及全球275個當代人類的基因組進行了分析，以提供更精確的日期——47000年前 。
他們沒有假設基因流發生在一代人中，而是嘗試了Iasi和Peter開發的更復雜的模型，以確定雜交持續了大約7000年，而不是間歇性的 。
由MPI-EVA研究人員進行的另一項獨立研究證實了尼安德特人和現代人雜交的時間，該研究于12月12日發表在《自然》雜志上 。這項研究對生活在大約45000年前的兩個新測序的智人基因組進行了分析，也發現了47000年前的日期 。
Chintalapati說：“盡管在之前的研究中已經發表了古代基因組，但還沒有對它們進行分析 ， 以這種詳細的方式研究尼安德特人的祖先 。我們創建了現代人類尼安德特人祖先片段的目錄 。通過將所有這些樣本聯合分析，我們推斷基因流動的時期約為7000年 ?！?。
“馬克斯·普朗克小組實際上對新的古代DNA樣本進行了測序，使他們能夠直接確定尼安德特人基因流的年代 。他們得出了與我們相似的時間 ?！?br>加州大學伯克利分校/MPI-EVA團隊還分析了現代人類基因組中包含從尼安德特人遺傳的基因的區域，以及一些完全沒有尼安德特人基因的區域 。他們發現，缺乏尼安德特人基因的地區，即所謂的古代或尼安德特人沙漠，在兩組人雜交后迅速發展，這表明基因組中這些地區的一些尼安德特人的基因變異一定對現代人類是致命的 。
早在4萬年前的現代人類樣本——來自羅馬尼亞Oase洞穴、俄羅斯Ust'-Ishim、捷克Zlatýkànu、中國天元和保加利亞Bacho Kiro的樣本——已經在其基因組中包含了這些沙漠 。
Iasi說：“我們發現，4萬年前的早期現代人類在沙漠中沒有任何祖先，因此這些沙漠可能在基因流動后迅速形成 ?！?。
“我們還研究了尼安德特人祖先頻率隨時間和整個基因組的變化，發現了高頻出現的區域 ， 可能是因為它們攜帶了從尼安德特人滲入的有益變異 ?！?br>正如之前的一些研究所報道的那樣，大多數高頻尼安德特人基因與免疫功能、皮膚色素沉著和代謝有關 。
例如，一種遺傳自尼安德特人的免疫基因變體對導致新冠肺炎的冠狀病毒具有保護作用 。一些與免疫系統和皮膚色素沉著有關的尼安德特人基因在智人中的頻率實際上隨著時間的推移而增加 ， 這意味著它們可能對人類的生存有利 。
“尼安德特人生活在非洲以外的嚴酷的冰河時代氣候中 ， 適應了這些環境中的氣候和病原體 。當現代人離開非洲與尼安德特人雜交時，一些人繼承了尼安德特人的基因 ， 這可能使他們能夠更好地適應環境并茁壯成長，”Iasi說 。
Chintalapati補充道：“我們在3萬年前的樣本中發現了其中一些區域，這一事實表明 ， 其中一些區域實際上在滲入后立即進行了適應 。” 。
其他基因，如賦予冠狀病毒抗性的基因，可能不會立即有用 ， 但后來變得有用 。
“環境發生了變化，然后一些基因變得有益 ， ”彼得說 。
Moorjani目前正在研究東亞裔人的尼安德特人序列，他們不僅擁有更高比例的尼安德特基因，而且還擁有另一個早期人類群體丹尼索瓦人的一些基因，占其基因組的0.1% 。
Moorjani說：“我們可以追溯過去，看看從我們的進化表親尼安德特人和丹尼索瓦人那里繼承的變異是如何隨著時間的推移而變化的 ， 這真的很酷 ?！??！斑@使我們能夠了解尼安德特人和現代人混合的動態 ?！?br/>