尼安德特人是誰,我們已經滅絕的人類親戚?


尼安德特人是誰,我們已經滅絕的人類親戚?


根據伊拉克庫爾德斯坦Shanidar洞穴出土的頭骨重建尼安德特人女性的面部 。頭骨屬于一位大約75000年前去世的女性,她被壓碎成碎片 。(圖片來源:JUSTIN TALLIS,蓋蒂圖片社)
據美國生活科學網站(Rebecca Wragg Sykes):尼安德特人是我們最親密的人類親屬,數十萬年前在地球上漫游 。盡管它們早已滅絕,但它們的基因仍然存在于現代人類DNA中 。在這里 , 我們來看看關于尼安德特人是誰、他們吃什么、何時與人類交配以及這個失去的人類譜系的生活是什么樣的基本問題 。
尼安德特人是誰?
尼安德特人可能是我們最親近的人類親屬 。這個現已滅絕的群體的成員是古人類——一個包括活著的人類(智人)和我們已滅絕的親屬的譜系 。
研究表明 , 智人最后一次與尼安德特人共享共同祖先是在60萬至80萬年前,盡管分裂的確切日期仍有爭議 。尼安德特人在40萬至35萬年前作為一個獨特的群體出現,大約在4萬年前滅絕,但確切原因尚不清楚 。
尼安德特人與另一組滅絕的、鮮為人知的人類親屬丹尼索瓦人關系密切 ??茖W家分析了來自西班牙Sima de los Huesos或“骨頭坑”的“前尼安德特人”群體的DNA,發現尼安德特人和丹尼索瓦人在43萬年前就已經分道揚鑣 。
Rebecca Wragg-Sykes博士 利物浦大學名譽院士
Rebecca Wragg-Sykes研究尼安德特人已有20年 。除了學術工作,她還通過寫作、廣播和咨詢在科學傳播領域獲得了廣泛的公共獎學金 。
她的第一本書《善良:尼安德特人的生命、愛、死亡和藝術》獲得了2021年PEN Hessell Tiltman歷史獎 。2022年,她獲得了皇家人類學研究所的公共人類學獎和史前學會的總統獎 。她目前正在寫她的下一本書《母系:史前的重新想象》 。

尼安德特人是誰,我們已經滅絕的人類親戚?


在直布羅陀福布斯采石場發現的尼安德特人頭骨 。(圖片來源:DEA圖片庫,蓋蒂圖片社)
尼安德特人和我們是不同的物種嗎?
大多數專家都認為尼安德特人是與我們不同的物種 。尼安德特人的骨骼與智人的骨骼既有明顯的差異,也有微妙的差異,這促使科學家在1864年將他們命名為尼安德特人 。對古代DNA的現代分析表明,尼安德特人與古代智人交配并產生了可育后代 。但其他密切相關的動物物種,如北極熊和棕熊,也可以產生可育后代,因此這不足以將生物歸類為同一物種的一部分 。

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對考古遺址“la Sima de los Huesos”(“骨坑”)化石的DNA分析有助于確定尼安德特人進化的時間線 。(圖片來源:Pablo Blazquez Dominguez Getty Images)
尼安德特人住在哪里?
尼安德特人的核心分布在歐亞大陸西部 。他們生活在西至現在的威爾士 , 東至西伯利亞的阿爾泰山脈 。他們還生活在地中海沿岸,南至以色列,橫跨中亞平原 , 從現在的伊朗到烏茲別克斯坦 。
在他們數十萬年的生存過程中 , 尼安德特人經歷了從冰河時代到溫暖時期的全球氣候變化,甚至比今天略熱 。
尼安德特人在草原或溫暖的森林中繁衍生息 , 他們的“能量沖刺”解剖結構可能有助于他們在林地狩獵 。2021年發表的研究發現,生活在123000年前現代德國森林湖盆中的尼安德特人可能通過燃燒或清除植被改變了景觀 。2023年 , 同一團隊的另一項研究表明,尼安德特人獵殺大象,這些巨大的食物來源可能養活了相對較大的人群 。

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英國倫敦自然歷史博物館人類進化展上尼安德特人的重建 。(圖片來源:Mike Kemp,蓋蒂圖片社)
尼安德特人長什么樣?
總的來說,尼安德特人看起來很像我們 。如果你從后面看到一個 , 你可能會看到一個人類形態,也許有點短,但走路完全直立 。然而 , 一旦他們轉身,你就會開始看到明顯的差異 。
盡管尼安德特人的頭骨和大腦和我們的一樣大,但形狀不同:他們的頭很長,而不是球形 , 額頭和頭頂較低 。他們大腦的內部結構也與我們的不同 。雖然研究人員已經將注意力集中在區分尼安德特人和智人的更多解剖細節上,但準確解釋他們看起來不同的原因仍然很棘手 。正如研究人員在2018年發表在《英國皇家學會會報》“B”上的一項研究中所描述的那樣 , 一些特征,如它們的大肋骨或鼻子,可能不僅與冷適應有關,還與它們身體密集的生活方式有關 。

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在荷蘭發現的最古老的尼安德特人的重建中可以看到尼安德特人巨大的鼻子,這可能是他們對寒冷環境或高體力生活方式的適應 。(圖片來源:Getty Images)
尼安德特人吃什么?
尼安德特人主要吃肉——通常來自大型或中型獵物,但鳥類、兔子,甚至來自海邊覓食的食物也在他們的菜單上 。越來越多的證據表明,它們有時會吃植物 。尼安德特人制造并使用工具進行狩獵和覓食;考古學家發現了有效的木制投擲矛和挖掘棒 。鋒利的石器被用來屠宰他們獵殺的動物,2023年的一項研究表明,除了烹飪動物食物外 , 尼安德特人還加工和烹飪了一些植物 。

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研究人員Trine Freiesleben和Jean-Claude研究了法國洞穴中歐洲最古老的雕刻,這些雕刻可能是早在75000年前由尼安德特人制作的 。(圖片來源:Kristina Thomsen)
尼安德特人文化是什么樣子的?
尼安德特人是熟練的石頭和有機材料工人,包括木材和骨頭 。他們對巖石破裂有著深入的理解 , 并隨著時間的推移開發了許多制造各種石器的方法 。幾個遺址的證據顯示,尼安德特人還制造了已知最早的合成材料——樺木焦油,并將其用作膠水和工具手柄的材料 。
越來越多的證據表明 , 尼安德特人對材料的興趣超出了日常生存 。他們有時雕刻骨頭,并在貝殼和鷹爪上涂上礦物顏料 。一些研究人員聲稱,尼安德特人在伊比利亞半島的洞穴墻壁上畫畫 , 2021年發表在《美國國家科學院院院刊》上的一項研究表明,在其中一個地點Cueva de Ardales,尼安德特人體內也有顏料塊 。然而 , 它們的化學成分是否與畫作相匹配還有待證明 。

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尼安德特人和現代人類頭骨和耳朵的數字圖像 。數字圖像將尼安德特人的頭骨和耳朵與現代人的頭骨進行了比較 。(圖片來源:Mercedes Conde Valverde/EurekAlert/賓厄姆頓大學)
尼安德特人會說話嗎?
研究人員在很大程度上同意尼安德特人是通過聲音交流的,但他們是否有語言仍然是一個熱門話題 。根據2021年發表在《自然生態與進化》雜志上的一項研究,他們的內耳解剖表明 , 某種語言在他們的日常生活中很重要 , 他們可能會發出與我們相似的聲音范圍 。
根據《公共科學圖書館·生物學》2023年的研究結果,它們可能在社交互動中使用了可識別的手勢,就像我們和我們的近親黑猩猩一樣 。
遺傳學研究表明,尼安德特人也攜帶FOXP2基因,這似乎是人類語言能力的關鍵 。但他們的版本與我們的略有不同 。因此 , 根據2019年的一項綜述,我們還不能對尼安德特人言語和語言的復雜性得出明確的結論 。
人類和尼安德特人交配了嗎?
2010年發表在《科學》雜志上的一項研究提供了第一個DNA證據 , 證明尼安德特人很久以前就與活人的祖先交配了 。2014年的一項研究表明 , 多達50%的原始尼安德特人基因組可能會被保存下來,但會傳播到當今所有人類的不同部分 。對于非撒哈拉以南非洲血統的人,最近的分析表明,他們約1%至2.4%的DNA最初來自尼安德特人 ?!都毎冯s志2020年的一項研究發現,撒哈拉以南地區的人身上含有少量的尼安德特人DNA,這可能是歐亞大陸的人類在很久以后遷移到非洲時獲得的 。
現存人類的尼安德特人基因似乎來自大約55000到60000年前的一個交配階段,但我們從智人化石中的DNA中知道,交配也發生在后來,大約40000到45000年前,就在尼安德特人滅絕之前 。來自更古老的尼安德特人化石的基因數據也告訴我們,在10萬至20萬年前,智人也發生了更古老的相遇,但這些交配時期至今沒有留下任何后代 。
科學家們將尼安德特人的DNA與現代人的DNA進行了比較,以更好地了解尼安德特人衍生的基因如何塑造活人的特征 。一些與免疫力相關的保留最為強烈的基因,這是有道理的,因為尼安德特人在30多萬年里對當地歐亞病原體建立了抵抗力,這對首次進入大陸的智人來說是有用的 。此外 , 與尼安德特人不同的遺傳遺產似乎可以促進生育并防止流產 。
然而,其他影響可能是微妙的 。例如,《當代生物學》雜志2018年的一項研究發現,具有特定尼安德特人基因變異的人在大腦形狀上存在一些差異,但不足以讓你在見到他們時注意到 。
一些在歷史上可能有用的東西在今天可能會產生負面影響 。例如,尼安德特人的一種基因變異使今天的人對疼痛更加敏感,這可能會導致更快的衰老 。2023年的一項研究發現,尼安德特人的DNA與“維京病”或Dupuytren攣縮癥密切相關,而2014年《自然》雜志的一篇研究將尼安德特人基因與狼瘡、克羅恩病和其他自身免疫性疾病聯系起來 。
2020年,研究人員報告稱,一種特定的尼安德特人基因變異使人們患新冠肺炎重癥的可能性增加了一倍;如果他們繼承了兩個副本,風險就更高了 。然而,這里的情況很復雜 。2021年,美國國家科學院院刊的一項研究表明,一種不同的尼安德特人基因提供了對抗嚴重新冠肺炎的保護 。

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尼安德特人女性與人類并置的重建 。(圖片來源:Joe McNally,蓋蒂圖片社)
為什么尼安德特人滅絕了?
盡管尼安德特人在活著的人身上有遺傳遺產,但他們在大約4萬年前作為一種獨特的古人類消失了 。確切的原因仍然是一個大問題 。
氣候是一個關鍵的懷疑因素 。許多研究,包括2022年發表在《自然生態與進化》雜志上的一項研究,發現快速的氣候變化在尼安德特人存在的最后1萬年里影響了他們的環境和獵物 。然而,尼安德特人以前在不穩定的氣候和極端情況下幸存下來,沒有死亡 。其他人認為 , 當智人到達歐亞大陸時,我們的祖先與尼安德特人爭奪棲息地和獵物 。然而,最近的研究表明,我們物種的早期種群已經存在于歐亞大陸,比以前認為的至少早10萬年,在6萬年前到達澳大利亞 。更重要的是,我們沒有考古證據表明現代人類和尼安德特人之間存在沖突 。
更有可能的是,許多因素導致了尼安德特人的滅亡 。他們有相對較小和孤立的社區,可能面臨著在其廣闊的地理范圍內各不相同的挑戰 。因此,2019年的兩項研究表明,它們可能面臨更高的“慢動作”滅絕風險 。尼安德特人的真正“終結”可能更像是一個平靜的衰落,而不是一個戲劇性的結局 。
2024年發表在《科學》雜志上的研究發現,尼安德特人基因組中高達3.7%來自現代人類 , 比以前想象的要小20% 。這反過來又表明,尼安德特人本身并沒有滅絕,而是被我們自己的現代人口吸收和同化 , 結束了他們作為一個獨特譜系的旅程 。
額外資源
你可以在我的書《Kindred:尼安德特人的生活、愛、死亡和藝術》(Bloomsbury Sigma,2020)中閱讀更多關于尼安德特人,也可以在Tom Higham的《我們之前的世界》(the World Before Us,Viking,2021)中閱讀關于杰尼索瓦人的發現 。