科学家发现了两条新的“幽灵”谱系，这些谱系为现代人类提供了DNA
研究人员采用了一种新方法，揭示了现代基因组中已灭绝人类群体隐藏的DNA贡献。（图片来源：米根·马罗恩，https://meaghanmarohn.wordpress.com/）
（化石网cnfossil.com）据美国生活科学网站（By Charles Q. Choi Edited by Kristina Killgrove, Laura Mondragón）：一项新研究揭示，两条已灭绝人类群体的“幽灵谱系”的痕迹隐藏在我们的基因组中。
其中一个幽灵血统留下了DNA散布在所有现今人类中。另一条是“超古老”谱系，研究人员于7月30日星期四在《科学》杂志上报道，历史可追溯到近200万年前。
加州大学伯克利分校人类进化遗传学家普里亚·穆尔贾尼告诉《Live Science》，研究合著者、人类进化遗传学家普里亚·穆尔贾尼告诉《Live Science》，“这些灭绝的种群可能活在数十万甚至超过一百万年前，但它们的遗传遗产痕迹至今仍保存在我们的基因组中。
几十年来，专家们发现DNA证据表明，我们的物种——智人——曾经与现已灭绝的近亲如尼安德特人和丹尼索瓦人交配。如今大多数非撒哈拉以南血统的人拥有约1%至2.4%的尼安德特人血统，而亚洲人和大洋洲人（太平洋岛国人）则拥有约0.1%至6%的丹尼索瓦血统。
但科学家们怀疑现代人类可能与其他尚未被确认的已灭绝人类群体杂交。然而，古代DNA样本的稀缺使得识别这些未被识别的群体，通常称为幽灵谱系，可能对我们物种做出了哪些贡献变得困难。
穆尔贾尼说：“古代DNA改变了我们对人类进化的理解，但它只能告诉我们DNA被保存的人群。”“DNA只能在非常特定的条件下存活——通常是在寒冷干燥的环境中——这意味着我们的许多进化历史，尤其是在非洲、其他热带地区以及非常深的时间尺度上，仍然无法被获取。”
寻找“早已灭绝的祖先”
在这项新研究中，穆尔贾尼和她的同事推断出每个人的基因组都包含其祖先的记录。穆尔贾尼说，他们调查是否有可能发现“保存在现今人类基因组中已久远灭绝祖先”的迹象。
研究人员开发了一种新技术，用于扫描并比较来自全球500多个现代人类的完整基因组。利用这些数据，他们重建了每个人基因组中每个位置的完整家谱，建立了祖先的家谱，绘制出每次遗传谱系分化和融合的路线图。他们关注的是与现代人类有着深刻遗传差异的祖先— 这表明他们很久以前就从现代人类谱系中进化了出来。
“我们基因组的大多数区域在进化历史中有一个相对较近的共同祖先，”穆尔贾尼说。“不过偶尔我们会发现一些DNA片段，其共同祖先可以追溯得更久远，表明它们起源于一个早已分离的人类血统。”
与以往方法不同，这种新方法不需要化石DNA样本来发现现代人类基因组中的古老基因序列。穆尔贾尼说：“我们不再需要等待非凡的化石保护才能了解灭绝的人类群体。”“相反，现存者的基因组中包含了这些古老祖先的痕迹，家谱方法使我们能够恢复部分隐藏的历史。”
研究人员通过实验测试了这一新方法，正确鉴定了现代人类基因组中的尼安德特人和丹尼索瓦祖先。然而，它也发现了此前未知的与现已灭绝群体的杂交实例。
研究人员表示，在所有现代人类中都发现了一种幽灵谱系的DNA。这一发现表明，该谱系在五万多年前与非洲的现代人类通婚，早于智人最近一次从非洲迁徙到世界其他地区之前。
“之前的出版物曾提出可能存在幽灵祖先——来自现代人类未知古老谱系的祖先——但他们尚未确定这种未知祖先是否只存在于非洲人中，以及这次内渗事件发生的时间，”研究合著者、加州大学伯克利分校计算生物学家张玉林在一份声明中说.“我们实际上能够在现代人类中找到并绘制出属于这条幽灵谱系的基因组位置，显示这种幽灵祖先存在于所有现代人类中，而不仅仅是非洲人。”
这一新发现的谱系的DNA约占现代人类基因组的0.5%到1%，与许多现存人类体内的尼安德特人DNA量相当。科学家们估计，这条幽灵谱系与现代人类祖先的分化时间大约与尼安德特人和丹尼索瓦人分化的时间相同，也就是大约80万年前。
幽灵候选人
研究人员在研究中写道，幽灵谱系的一个可能候选人是海德堡人。这种人类大约在70万至20万年前生活在非洲和欧洲。
伦敦自然历史博物馆的古人类学家克里斯·斯特林格（未参与该研究）告诉《Live Science》，他告诉《Live Science》，“我同意他们关于这个幽灵可能是海德堡人（Homo heidelbergensis）物种的猜测，该物种最近还在30万年前出现在非洲。
科学家们还发现证据表明，大洋洲人继承了大约180万年前与现代人类祖先分化的“超古老”人类谱系痕迹，早于现代人类共同祖先尼安德特人和丹尼索瓦人出现之前。这种超古老DNA平均占大洋洲基因组的0.002%，并出现在丹尼索瓦DNA的某些区域内，表明超古DNA通过与丹尼索瓦人杂交进入现代人类。
科罗拉多大学博尔德分校的群体遗传学家费尔南多·维拉内亚（未参与本研究）告诉《Live Science》，这种超古老DNA的年代表明它可能先从直立人——迄今为止存续时间最长的人类物种——传入丹尼索瓦人，随后传入现代人类。这说得通，因为在中国云县发现的直立人头骨与丹尼索瓦化石有一些相似特征，维拉内亚补充道。但迄今为止，仅分析了有限数量的直立人遗传物质。
维拉内亚说，研究结果强调现代人类是多个物种的产物，“杂交是常态而非例外。”“我们认为杂交是许多其他物种进化中的共同特征，这些发现帮助我们重新构建科学思维，摆脱人类例外主义的思维。”
这些新发现谱系的DNA片段分布在人类基因组中，但它们在与免疫系统和代谢功能相关的基因组部分中数量最多。穆尔贾尼表示，这很合理，因为适应新细菌和新食物来源的需求一直是人类进化中最强烈的驱动力之一。与其他已灭绝的人类群体的杂交使现代人类获得了潜在有益的DNA。
穆尔贾尼说：“这项工作强化了我们对人类进化思考方式的根本转变。”“人类历史正逐渐呈现为一张复杂的人群网络，这些网络通过反复的分化、迁徙和混合事件相互连接。”
斯特林表示同意，并补充说这项新技术提供了“间接重建更原始物种如直立人和海德堡氏菌基因组部分”的方法。
穆尔贾尼表示，未来科学家们希望利用他们的新方法检测更多幽灵谱系的迹象，“特别是来自非洲和南亚等在古代DNA研究中仍然代表性不足的地区。”她补充说，这项新技术还可以帮助研究人员“研究化石DNA稀缺或缺失的其他物种的进化历史”。
文章来源
张，Y.，比丹达，A.，约翰逊，S.A.，奥杜什莱恩，C.，穆尔贾尼，P.（2026）。利用祖先重组图恢复古人类渗入的特征。科学。http://www.science.org/doi/10.1126/science.aef8874
