西班牙发现40万年前最古老人类DNA 引发新谜团

来源:互联网新闻 时间:2020-04-30 11:02

西班牙发现40万年前最古老人类DNA引发新谜团

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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