科学家发现最古老人类DNA 有助破解人类迁徙之谜(组图)
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参考消息网10月24日报道
外媒称,科学家24日称从找到的智人骨头中提取了目前为止最古老的DNA,这有利于研究现代人是如何在地球分布开的。
据法新社10月22日报道,科学家说,2008年在西西伯利亚一条河的岸边偶然发现一根大腿骨,这根骨头属于4.5万年前死去的人。
从这块古老骨头上切取的胶原质的基因组显示此人有尼安德特人血统。尼安德特人生活在欧亚地区,是智人的表亲,他们最终神秘消失。
此前的研究发现,尼安德特人与智人有过交配,除非洲人外,现代人中有约2%的人有少量尼安德特人遗传基因。
该发现对我们常说的“走出非洲”理论有重要意义。该理论指出,智人在约20万年前在东非进化后,历经艰险迁徙出非洲。
确定尼安德特人与智人交配的时间能显示智人是何时开始了这次迁徙的关键一程:离开欧亚,向南前进,然后到达东南亚。
新研究文章发表在英国《自然》杂志上。德国马克斯·普朗克进化人类学研究所著名遗传学家斯万特·帕博牵头进行了这项研究,他是研究尼安德特人的领军人物。
这根人骨是在靠近乌斯季伊希姆的额尔齐斯河畔发现的。研究人员发现,它携带的尼安德特人DNA比今天非洲以外的人携带的尼安德特人DNA稍多一点。但它的DNA形状相对更长,而由于多代人不断繁衍,如今我们看到的尼安德特人的基因组是更分散的小段。
这些差异为确定“分子日历”—即根据成千上万年来的基因突变来测定DNA年代—提供了线索。
用这种方法,帕博的研究小组估计尼安德特人和智人的交配发生在留下骨头的这个西伯利亚人存在的7000年至1.3万年前,也就是距现在不到6万年前。
英国自然历史博物馆教授克里斯·斯特林格说,该研究也给出了智人向南亚迁徙的大致时间。
如果今天的澳大拉西亚人有尼安德特人的DNA,那是因为他们的祖先穿越了尼安德特人的生活区域,并与当地人繁衍生育。
斯特林格说:“澳大拉西亚人的祖先与欧亚人有相同的尼安德特人DNA,他们的祖先是后来经过尼安德特人生活的地区并与之交配的而不是之前。尽管智人确实可能在6万年前穿越了南亚,但这些人对在非洲以外的现代人的进化并没有太大贡献,证据显示非洲以外的现代人是与尼安德特人混血进化而来的。”
人类学家认为,欧亚人北部的一个分支在1.5万年前穿越白令海峡的“冰桥”走到今天的阿拉斯加,这样智人来到了美洲。
资料图片:人类基因。
:美媒:西班牙发现40万年前最古老人类DNA
延伸阅读美媒:西班牙发现40万年前最古老人类DNA
一根40万年前的人族股骨,来自西班牙胡瑟裂谷。
中新网12月6日电据美国媒体报道,在《自然》杂志(Nature)近期发表的一篇论文中,科学家们表示发现了迄今为止人类生物历史的最古老DNA证据。但是该发现不仅没有解开人类进化史中的奥秘,反而带来了新的谜团。
科学家们表示,他们已经从一块距今约40万年的化石中提取到了古人类DNA,打破了10万年的原纪录。
这块在西班牙发现的股骨化石,很多专家之前都推测属于尼安德特人(Neanderthals)的祖先。但它的DNA却讲述了一个完全不同的故事:它跟一个被称为丹尼索瓦人(Denisovans)的神秘人类群体最为相近。此前,丹尼索瓦人的DNA只从西伯利亚一些8万年前的遗骸中提取到过,而西伯利亚在这个新的DNA发现位置以东4000英里以外。
解剖学和遗传学证据的不一致让科学家感到惊讶,现在他们正在重新审视人类过去几百万年的进化历程。比如说,科学家们尚未发现的已经灭绝的人类种群可能还有很多。他们可能杂交繁殖,交换了DNA。科学家希望,对极古老的人类DNA的进一步研究将解开其中的奥秘。
“眼下,我们基本上就是写下了一个大大的问号,”这篇论文的联合作者马蒂亚斯·迈耶(Matthias Meyer)说,他是德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)的遗传学家。
这块在人类的故事中提示了新的复杂性的化石,来自于一根40万年前的股骨,它是在西班牙一个名叫胡瑟裂谷(Sima de los Huesos,西班牙语中有“骨坑”的意思)的洞穴里发现的。这个科研小组使用了新的方法来提取化石中的古DNA。
“仅仅一年之前,这都不可能办到,” 西班牙马德里康普顿斯大学(Universidad Complutense de Madrid)的古人类学家、该论文联合作者胡安·路易斯·阿苏亚加(Juan Luis Arsuaga)说。
正如他们预料的那样,迈耶和同事们用仪器钻进这根股骨,发现了里面的古人类DNA。
“我们本以为会是一个非常早期的尼安德特人。”迈耶说。
但它跟尼安德特人的DNA并不匹配。于是迈耶就把它跟丹尼索瓦人的DNA进行了比较,后者是他和同事们2010年在西伯利亚发现的一个古人类群体。他震惊地发现它们很相似。
“一开始大家都不敢相信。”迈耶说。“于是我们就生成了越来越多的数据来证明它。”
追加的研究证实,DNA属于人类族谱的丹尼索瓦分支。
这项新发现,跟用化石和古DNA勾勒出来的人类进化史难以协调。科学家们曾经认为,丹尼索瓦人仅仅分布在东亚,并且看起来跟尼安德特人不太相似。
另一种解释是,胡瑟裂谷洞穴中的人不是真的尼安德特人,而是属于丹尼索瓦人和尼安德特人的共同祖先。
还有一种可能,就是尼安德特人和丹尼索瓦人原本都带有这种新发现的DNA,但它最终从尼安德特人的体内消失了,被其他变体所取代。
“它在一个人类分支里消失了,但在另外一个分支里留存下来。”马克斯·普朗克研究所的人类学家让-雅克·胡布灵(Jean-Jacques Hublin)说。他没有参与这项研究。
贝丝·夏皮罗(Beth Shapiro)是加州大学(University of California)圣克鲁兹分校古DNA方面的专家,她倾向于一个更加大胆的假设:胡瑟裂谷的人属于人类的另一个分支。他们可能是一个名为直立人(Homo erectus)的人种,约180万年前出现,几十万年前灭绝。
“我们从这些化石DNA中了解的东西越多,这个故事就变得越复杂,”夏皮罗说。
这个复杂的故事得以曝光,皆因古代DNA提取技术在过去20年中取得的进步。
当一个生物体死亡,其DNA会分解成越来越小的片段,同时也被其他物种的DNA污染,比如土壤细菌的DNA。所以,把化石DNA拼凑在一起,有点像是在玩虐待狂制作的拼图。
马克斯·普朗克研究所的斯万·帕博(Svante Paabo)及其同事于1997年率先推出了提取DNA片段的技术,发布了从一块距今约4万年的尼安德特人化石中提取的一段DNA。之后,他们和其他科学家又从其它尼安德特人遗骸中寻找DNA,把这一成果发扬光大。
2006年,一个法国和比利时研究小组找到了10万年前的尼安德特人DNA片段,是本次之前发现的最早的人类DNA。
同时,帕博、迈耶和同事们利用改进的方法,在2010年完成了一份尼安德特人全部基因组的草图。
这一发现让我们开始看到,几十万年前尼安德特人是如何从一个共同的人类祖先中分裂出来的。它也表明,尼安德特人与现代人类在大约5五万年前进行了杂交繁殖。
大约在同一时间,俄罗斯的合作者给马克斯·普朗克的团队发来了一些8万年前的化石,它们是在西伯利亚一个叫做丹尼索瓦的山洞里发现的。德国科学家对一个女孩的手指骨进行了全基因组测序,发现它竟然既不是现代人类,也不是尼安德特人,而是一个单独的分支,帕博和同事们将其命名为丹尼索瓦人。
迈耶希望能和同事一起,从西班牙的这块化石以及胡瑟裂谷的其他化石中提取到更多的DNA,从而解开他们无意中发现的这个谜题。“要讲通这件事真是太难了,”迈耶说。“我们仍然有点晕头转向。”
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(2013-12-06 15:06:00)
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