IT时代网8月1日消息,人类的家谱可能比教科书画的还要复杂。加州大学伯克利分校研究团队用自主研发的家谱重建技术,在现代人基因组里定位到两个此前未知的远古祖先留下的DNA区域,还把基因交流的时间线理了出来。一个是约80万年前分化的幽灵祖先,另一个距今180万年,被称作超级古老祖先。相关成果于当地时间7月30日发表在《科学》上。

过去靠古DNA测序,学界已经知道现代人祖先与尼安德特人、丹尼索瓦人发生过交流,在今天的人类基因组里留下约1%的遗传痕迹。麻烦在于,很多灭绝的古人类根本没留下能测序的样本,更早期的混血事件长期悬而未决。

伯克利分校分子与细胞生物学副教授普丽亚·穆尔贾尼团队的做法绕开了这个限制。他们开发的TRACE技术分析全球现代人群的全基因组数据,重建DNA片段之间的祖先关系,也就是祖先重组图,反过来追踪远古群体的遗传贡献。技术验证阶段,TRACE正确识别出与尼安德特人测序基因组匹配的区域,也在亚洲和大洋洲人群中准确找到了已知的丹尼索瓦人渗入片段。

真正的意外出现在下一步。团队发现一批古老DNA片段,既不匹配尼安德特人,也不匹配丹尼索瓦人,分属两个不同的古人类谱系。

第一个就是幽灵祖先。它大约在80万年前与现代人类谱系分离,5万年前,也就是智人最近一次大规模走出非洲之前,与非洲的现代人类发生通婚。此前科学界推测过这类未知贡献的存在,却说不准它是否只在非洲人群中。这次研究把相关区域定位了出来,结果显示所有现代人群都带有这份遗传痕迹,不限于非洲人。研究人员估算,每个现代人身上大约有0.5%至1%的基因组来自这一谱系,规模与尼安德特人相当,后者的DNA在现代非非洲人群中占比约1%至2%。

另一个超级古老祖先更遥远。研究人员认为该谱系在约180万年前分化出来,而且没有直接与现代人类通婚,走的是中转路线,先在欧亚大陆与丹尼索瓦人的祖先混血,时间可能超过20万年前,后来丹尼索瓦人再与智人交流,把少量DNA顺带传了下来。

约翰斯·霍普金斯大学博士后阿尔琼·比丹达说,这意味着一个生活在100多万年前、目前没有任何测序DNA的人类谱系,对现代人产生了遗传贡献。线索来自大洋洲人群,部分太平洋岛屿居民携带的丹尼索瓦人DNA比例较高,个别人群最高可达4%,团队因此能顺藤摸瓜,把藏在其中的超级古老成分挖出来。

穆尔贾尼表示,不同人类群体之间的混合在漫长历史中十分普遍,人类进化更接近一张由迁徙和交流形成的网络,而不是简单的树状分支。

还有个细节值得注意。这些远古DNA片段并非随机分布,许多集中在与免疫和代谢功能相关的基因区域。穆尔贾尼认为,这可能与人类适应新的病原体和食物环境有关,远古群体之间的基因交流为自然选择提供了新的变异来源,有利的那部分被留了下来。青藏高原人群适应高海拔的关键基因EPAS1来自丹尼索瓦人,就是已被证实的例子。

两个神秘祖先的真实身份目前还没有定论。研究人员注意到,幽灵祖先的分化时间与约80万年前非洲中更新世古人类的存在时间重叠,超级古老祖先则对应约180万年前欧亚大陆的直立人。随着全球基因组数据库扩大、更多丹尼索瓦人基因组数据公布,谜底或许会揭开。

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注:本文中包含AI辅助创作的内容。