迄今为止最古老的人类基因组已被测序,这是丹尼索瓦人的基因组
俄罗斯考古学家深入丹尼索瓦洞穴,发现了一颗产生新基因组的臼齿。(亚历山大·克里亚舍夫/俄罗斯卫星通讯社通过美联社)
(化石网cnfossil.com)据《科学》杂志(安·吉本斯):周二下午,当人口遗传学家Stéphane Peyrégne在墨西哥巴亚尔塔港的一次会议上发表演讲时,谣言已经传开,礼堂里挤满了人。他没有让人失望:“我很高兴告诉你一个来自20万年前男性的新丹尼索瓦人基因组,”马克斯·普朗克进化人类学研究所的博士后Peyrégne说。
他公布的基因序列是迄今为止最古老的高质量人类基因组,比之前的记录保持者——生活在大约12万年前的尼安德特人——早8万年。经过十多年的努力,我们找到了丹尼索瓦人的骨骼化石和第二个基因组,这是14年前通过DNA发现的神秘的古代人类。第一个丹尼索瓦人的基因组来自一个女孩的小指骨,年代在6万到8万年前。丹尼索瓦人和古代尼安德特人的基因组都来自同一个寒冷、化石丰富的地点:西伯利亚阿尔泰山脉的丹尼索瓦洞穴。
根据Peyrégne及其同事的分析,新测序的雄性来自一个独特的早期丹尼索瓦人群体,该群体与一组尼安德特人多次杂交,而尼安德特人的群体以前从未在DNA中检测到。
布朗大学的人口遗传学家Emilia Huerta Sanchez说:“作为一个在过去十年中一直在思考丹尼索瓦人的人,新丹尼索瓦基因组的消息令人难以置信地激动人心。”她在分子生物学与进化学会年会上共同组织了这次会议。“这不仅仅是另一个古老的基因组,”加州大学伯克利分校的人口遗传学家Priya Moorjani补充道,他也参加了这次演讲。“它告诉了更多关于这些难以捉摸的祖先的信息。”
丹尼索瓦人主要通过DNA来识别。研究人员已经获得了这名女孩的基因组,以及来自另外七名个体的零碎化石(牙齿、脚趾骨)的核和线粒体DNA片段,这些化石都来自丹尼索瓦洞穴。科学家们还发现了一些丹尼索瓦人的DNA,包括巴布亚人和汉族人,这些DNA是从过去的杂交中获得的。沉积物中的DNA显示,丹尼索瓦人最早是在30万年前进入这个洞穴的,后来住在青藏高原的一个洞穴里。这些稀少的化石表明,这个古老的人类比尼安德特人有更大的臼齿,还有一张强壮的下脸,这是从中国的一块颚骨上发现的。但没有人真正知道丹尼索瓦人长什么样。
Peyrégne在他的演讲中报道,丹尼索瓦洞穴的挖掘工作仍在继续,俄罗斯科学院(RAS)的考古学家Maxim Kozlikin在20万年前的深层发现了一颗臼齿。RAS团队将这颗臼齿送往马克斯·普朗克,进化遗传学家在那里提取了足够的DNA,以提供24倍的基因组覆盖率,这被认为是这种旧DNA的例外。Peyrégne及其同事在计算生物学家Janet Kelso的实验室工作,将新的DNA序列与尼安德特人、其他丹尼索瓦人和现代人的DNA序列进行了比较。
DNA分析显示,丹尼索瓦男性从一个古老的、以前未知的尼安德特人群体中继承了5%的基因组。这只雄性被标记为丹尼索瓦25,来自与女孩不同的丹尼索瓦人群体,即丹尼索瓦3号,以及洞穴中的其他丹尼索瓦族人。这名女孩的DNA与现存现代人的丹尼索瓦人序列关系更密切,他们从至少两个丹尼索瓦人口中获得了这些序列。
佩蕾涅在演讲中说,所有这些都表明,洞穴中年长的雄性种群被后来的丹尼索瓦人所取代。数据还表明,丹尼索瓦人的男性祖先曾多次与尼安德特人杂交。根据大约12万年前的尼安德特人化石,丹尼索瓦人在洞穴中显然被尼安德特人取代了一段时间。然而,到大约6万年前,丹尼索瓦人已经搬了回来。这两个群体甚至可能在洞穴里见过面——一名5万岁以上女性的骨骼片段的DNA显示,她的母亲是尼安德特人,父亲是丹尼索瓦族人。后来,DNA和化石都表明现代人类占领了这个洞穴,丹尼索瓦人和尼安德特人消失了。佩蕾涅在演讲中说,该地区显然是各种类型人类的十字路口。
尽管丹尼索瓦人和尼安德特人显然是反复杂交的,但他们的谱系是不同的:他们至少在40万年前从一个共同的祖先分化而来。根据新的基因组,尼安德特人的祖先定居在欧洲和中东,而丹尼索瓦人则向更远的东方进入亚洲,在那里他们分别进化,获得了大约30万个基因变化,将他们与尼安德特人区分开来。Peyrégne在他的演讲中说:“尼安德特人和丹尼索瓦人仍然处于不同的群体中”,并在地理范围的边缘混合在一起。
在问答环节,一位观众问,这名男性的基因组是否也有一种更古老、身份不明的人类的DNA——也许是直立人——其DNA已在丹尼索瓦女孩的基因组中被发现。Peyrégne回应道:“如果有任何丹尼索瓦人的超级祖先,它也存在于这个基因组中。”。“[该DNA]由丹尼索瓦3号和丹尼索瓦25号共享。”
马克斯·普朗克研究人员计划很快公布新的基因组。Moorjani说:“从这个神秘的群体中再获得一个基因组真的很令人兴奋。”。“它告诉我们更多关于这些难以捉摸的祖先的信息……了解这个群体是什么样的,以及它是如何与其他群体互动的。”
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