人类有多人?新研究建议约7%

经过:乔安娜·汤普森|

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来自加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的研究人员确定现代人类与古老的尼安德特人和丹尼索沃斯人共享大部分DNA。Yulia Serova/shutterstock

您是否曾经看过广告脱氧核糖核酸测试并想知道:我的祖先是什么样的?这些给我遗传密码的人是谁?也许您描绘了一群牧羊犬,努力地照顾了他们的羊群。也许您想象的商人从精心制作的罐子中出售香料,或者猎人追踪高耸的麋鹿。

你想象着一个吗尼安德特人?也许你应该有。

新研究来自加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的来自现代人类基因组的1.5%到7%的“独特人类”。首席作家内森·舍弗(Nathan Schaefer)说:“很有趣的是,少量的基因组。”

在纸上,于2021年7月16日发表在《科学进步遗传学》中,Schaefer和他的合着者描述了遗传证据,该证据表明我们的祖先如何将DNA与尼安德特人和丹尼索牛丝等其他古代人类交换。然而,“多次特定的现代人类自适应变化爆发”使我们与其他同时物种不同。

那么,我们的神秘人类和非人类祖先是谁?让我们仔细看一下。

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并排比较表明,尼安德特人的头骨(前景)如何看着现代的人类头骨。
PETR学生/Shutterstock

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古老的家庭聚会

我们最古老的祖先来自非洲。当前的模型表明,大约200,000年前,贯穿现代肯尼亚,埃塞俄比亚,乌干达,坦桑尼亚和苏丹的巨大裂谷山谷散发出了解剖学现代人类。

尼安德特人是一个古老的群体人类- 人类的祖先 - 与现代早期人类一起生活,直到大约40,000年前。他们平均比人类短,鼻子较远,鼻子宽阔,额头山脊突出。像我们一样,他们使用火,创建的绘画和珠宝,住在庇护所(他们显然保留了很整洁)。一些古人类学家甚至认为尼安德特人将死者埋葬。

第一尼安德特人化石于1856年在德国的尼安德山谷(Neander Valley)确定(尽管较早的1829年发现随后被认为是属于尼安德特人的)。他们在整个欧洲都发现了他们显然与人类交往经常。如今,大多数欧洲血统的人都有一些尼安德特人的基因。

Denisovans与尼安德特人相比,是一个不太录制的群体。这些人类首次发现,这些人类也是现代早期人类的同时代人,在30,000至15,000年前的某个时候消失。关于丹尼索沃斯人的知之甚少 - 当然,除了它们的整个基因组,这是从西伯利亚洞穴中发现的单个小骨头测序的。

科学家确实有证据表明,丹尼索沃人占领了现在是东亚,西伯利亚,印度尼西亚和新几内亚地区的大部分地区。在这些地区有血统的人可能会携带Denisovan和Neanderthal DNA。

但是,我们怎么知道我们的DNA中有什么?

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东亚,西伯利亚,印度尼西亚和新几内亚的血统的人可能会携带Denisovan和Neanderthal DNA。
Wikimedia/(CC BY-SA 2.0)

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您如何在这些基因中得到所有这些?

基因组是生物体DNA的完整遗传图 - 每个基因,功能与否。在2000年代初期,没有人从人类身上记录整个基因组。所有科学家都有单个基因序列的片段,例如流离失所的拼图片。在2003年发生的情况发生了变化人类基因组项目这是一项为期13年的跨国努力,以绘制人类DNA中的所有32亿个碱基对,终于完成了。

从那时起,遗传测序技术就进行了文艺复兴。如今,一个实验室可以在一年内对数百个单独的人类基因组进行测序。科学家能够绘制其他物种的基因,包括尼安德特人和丹尼索牛丝。

布法罗大学的进化人类学家Omer Gokcumen说:“基因组非常有用。”

原因之一是基因组记录了祖先。每个人都以紧密盘绕的形式从每个父母那里继承了一半的基因染色体。每个父母又从中继承了一半的基因他们的父母,等等。Gokcumen说:“因此,您实际上正在携带大量基因组。”这意味着可以将特定的基因的特定版本追溯到首先携带的祖先。

使基因组有趣的另一件事是突变。DNA自然会随着时间的推移积累微小的突变。并不是所有人都传给下一代,但它们确实以大致稳定的速度积累。这使科学家能够测量两个基因组之间的差异百分比,以确定它们何时彼此差异 - 一种称为“ DNA测年”或“”的技术分子钟。”

当专家比较两个基因组时,其中一些时钟很容易发现。Schaefer说,科学家有时会发现一部分遗传序列,很明显,“这只是一组连接的突变,它们都从尼安德特人那里遗传在一起。”

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现代人,尼安德特人和丹尼索沃的头骨的比较。
牢房/Maayan Harel

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那么,是什么使我们成为独特的人?

Schaefer说:“鉴于我们与这些其他物种之间发生了多少混合,成为人类意味着什么的想法有点复杂。”

但是为了解决这个复杂的问题,舍弗和他的合着者做了一些有趣的事情。很多当代研究研究了人类DNA与尼安德特人和丹尼索沃斯人的DNA对齐的地方。他说:“我们把它翻转了出来,说,'好吧,在基因组中,你们两者都看不到吗?”

Shaefer和研究作者将其缩小到少数基因,可以追溯到60万年,然后我们最早的现代祖先。Schaefer说:“尽管这是相对较少的基因组,但从统计学上讲,它包含了许多可能功能性的基因和序列。”更有趣的是,这些基因中的大多数似乎都与大脑发育

归根结底,我们是由所有这些作品组成的美丽难题:尼安德特人,丹尼索货(Denisovan)和明显的人类。我们的差异与我们的相似之处一样重要。

Gokcumen说:“生物变异是使我们人性化的一部分,这实际上很酷。”

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