45,000年前人類基因組測序

對已知最古老的人類DNA的分析揭示了一個曾在亞洲北部遊蕩的神秘群體

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來自西伯利亞的一根45,000年前的腿骨提供了有記錄以來最古老的智人基因組序列——揭示了一個可能曾經遍佈亞洲北部的神秘人群。來自一位男性狩獵採集者的DNA序列還為現代人類從非洲到歐洲、亞洲及更遠地區的旅程,以及他們與尼安德特人的性接觸提供了誘人的線索。

如果不是尼古拉·佩里斯托夫,一位用古代猛獁象牙雕刻珠寶的俄羅斯藝術家,他這一類人可能仍然不為人知。2008年,佩里斯托夫在西伯利亞的額爾齊斯河沿岸尋找象牙時,注意到一根骨頭從河岸伸出來。他把它挖出來,給一位警方法醫科學家看,科學家鑑定它可能屬於人類。

這根骨頭被證實是一根人類左股骨,最終被送往德國萊比錫的馬克斯·普朗克進化人類學研究所,研究人員在那裡對其進行了碳年代測定。“它已經相當化石化了,我們希望它能被證明是古老的。我們中了頭彩,”主持這項遺骸研究的古人類學家本斯·維奧拉說。“它比迄今為止測定的任何其他現代人類都要古老。”當維奧拉的同事發現這根骨頭含有儲存完好的DNA時,好運還在繼續,他們對它的基因組進行了測序,其準確性與當代人類基因組的測序結果相同(Q. Fu et al.Nature 514, 445–449; 2014)。


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研究人員以佩里斯托夫發現遺骸的地區命名他們的發現為烏斯季伊希姆。他們測定他的年代在43,000至47,000年前之間,幾乎是已知第二古老完整現代人類基因組的兩倍,儘管存在更古老的古人類基因組。

DNA可能是將這些遺骸與其他人類聯絡起來的唯一機會。“這傢伙從天而降——我們找不到可以與之聯絡的考古遺址,”維奧拉說,這表明他的群體漫遊範圍很廣。

維奧拉說,烏斯季伊希姆人可能是從一個已滅絕的群體中後裔,該群體與5萬多年前離開非洲去populate世界其他地區的人類密切相關,但後來滅絕了。

關於他起源最引人入勝的線索是,他約2%的基因組來自尼安德特人。這與當今所有非非洲人的基因組中潛伏的水平大致相同,這歸因於他們的祖先與尼安德特人之間的古老幽會。烏斯季伊希姆人可能從同樣的交配中獲得了他的尼安德特人DNA,過去的 исследования表明,這些交配發生在歐洲人和亞洲人的共同祖先離開非洲並在中東遇到尼安德特人之後。

到目前為止,這種異族通婚的時間尚不確定——年代在37,000到86,000年前之間。但是烏斯季伊希姆基因組中的尼安德特人DNA將其精確到50,000到60,000年前之間,這是基於烏斯季伊希姆人基因組中較長的尼安德特人DNA片段。父系和母系染色體在每一代中都會混合在一起,因此隨著時間的推移,任何個體的DNA片段都會變得更短。

倫敦自然歷史博物館的古人類學家克里斯·斯金格說,尼安德特人與人類交配的更精確日期對科學家提出了挑戰,他們曾提出現代人類在10萬年前離開非洲,並在7.5萬多年前到達亞洲。包括英國牛津大學考古學家邁克爾·佩特拉利亞在內的那些研究人員指出,來自黎凡特的智人類骨骼比10萬年更古老,以及在印度發現的7萬年前的石器工具,作為早期人類沿著南部沿海路線遷徙到亞洲的證據,這條路線最終到達大洋洲和澳大利亞。

但佩特拉利亞對烏斯季伊希姆的基因組有不同的看法。“我認為這是大約在45,000年前發生的人口繁榮的一部分,這意味著現代人類在45,000年前到達了世界的盡頭,”他說。他們的人數可能已經淹沒了早期遷徙到達的人類群體。

佩特拉利亞預計,古代DNA和其他化石發現將描繪出一幅更為複雜的亞洲人類遷徙圖景。“這只是在西伯利亞河流沉積物中的一次隨機發現,”斯金格說。“當他們開始系統地尋找時,還可能有什麼呢?”

本文經許可轉載,並於2014年10月22日首次發表

Ewen Callaway is a senior reporter at Nature.

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