查吉爾斯卡婭洞穴坐落在西伯利亞南部的一處岩石露頭上，看起來可能並不起眼。但對於一個尼安德特人家庭來說，這裡曾是他們的家園。
研究人員首次在一個洞穴中識別出一組近親尼安德特人：一位父親和他的青少年女兒，以及另外兩位關係較遠的親屬。
這項關於這個家庭的發現——於10月19日在《自然》雜誌上報道——以及在同一洞穴中發現的其他七名個體（包括來自另一個氏族的可能是一對錶親），以及在附近另一個地點發現的另外兩名個體，代表著有史以來最大規模的尼安德特人基因組快取。這些發現還表明，尼安德特人社群規模很小，而且雌性通常會離開自己的家庭加入新的群體。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續刊登關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
紐約州立石溪大學人口遺傳學家克里希納·維拉馬赫說，從古代基因組研究中獲取關於親緣關係和社會結構的見解是新的領域，這些研究通常側重於更廣泛的人口歷史。“我們能夠對尼安德特人做到這一點，真是令人難以置信。”
埋藏的寶藏
查吉爾斯卡婭洞穴位於阿爾泰山脈山麓的查雷什河畔，在丹尼索瓦洞穴以西100公里處。丹尼索瓦洞穴是一個考古寶庫，人類、尼安德特人、丹尼索瓦人（以及至少一個尼安德特人-丹尼索瓦人混血）都在大約30萬年的時間裡斷斷續續地生活在那裡。然而，到目前為止，對查吉爾斯卡婭洞穴的挖掘只發現了尼安德特人的遺骸，年代可追溯到5萬至6萬年前，以及具有特徵的石器工具。
2020年，來自查吉爾斯卡婭洞穴的一名尼安德特女性的基因組序列表明，她屬於一個與早期居住在丹尼索瓦洞穴的人群不同的種群。為了更深入地研究該洞穴的居民，由德國萊比錫馬克斯·普朗克進化人類學研究所的古遺傳學家勞裡茨·斯科夫和人口遺傳學家本傑明·彼得領導的一個研究團隊，從查吉爾斯卡婭洞穴的其他17具古代人類遺骸以及附近一個名為奧克拉德尼科夫洞穴的幾個遺骸中提取了DNA。
查吉爾斯卡婭遺骸——牙齒和骨骼碎片——產生了來自11個個體的完整和部分基因組（奧克拉德尼科夫的樣本儲存不佳，只有兩個樣本有足夠的DNA可以提取和測序）。
憑藉這些珍貴的發現，研究人員證實，查吉爾斯卡婭洞穴的居民與大約在同一時期生活在歐洲的尼安德特人的親緣關係，比與數萬年前居住在丹尼索瓦洞穴的尼安德特人的親緣關係更近。
當斯科夫開始比較來自查吉爾斯卡婭洞穴的基因組時，他得到了他職業生涯中的驚喜。兩個個體——一名成年男性和一名青少年女性——共享一半的DNA，這種情況只有在他們是兄弟姐妹或父母和子女時才會發生。為了確定這種關係，研究人員檢查了線粒體DNA——線粒體DNA是母系遺傳的，因此在兄弟姐妹之間以及母子之間是相同的，但在父子之間則不同。男性和女性的線粒體DNA不同，這表明他們是父女關係。
隨著研究人員繼續檢查遺傳物質，他們發現了更多的家庭成員。他們發現，這位父親有兩種型別的線粒體DNA——一種稱為異質性的特徵——洞穴中的另外兩名成年男性也具有這種特徵，這表明他們都來自同一個母系譜系。斯科夫說，異質性通常在幾代之後就會消失，因此這三個人可能生活在同一時期。他的團隊還確定了另一個尼安德特人家庭的成員：一名男性和一名女性，他們是二級親屬，例如表親。
“這讓你想知道這些個體之間的家庭關係是什麼，以及他們是如何相互作用的，”斯科夫說。“這讓人對尼安德特人家庭有了一點了解。”
社會結構
大量的尼安德特人基因組——幾乎使現有數量增加了一倍——使研究人員能夠研究尼安德特人生活的其他方面。查吉爾斯卡婭尼安德特人的基因組在母系和父系副本之間的多樣性都很低，這表明相互關聯的繁殖成年人口數量很少。研究人員在山地大猩猩（通常生活在少於20個個體的社群中）和其他受威脅物種中也發現了類似的模式。
研究人員還發現，母系遺傳的線粒體基因組的多樣性遠高於沿父系傳遞的Y染色體。斯科夫說，對此的一種解釋是，來自不同尼安德特人社群的雌性不斷湧入。該團隊的建模表明，如果小社群中超過一半的女性出生在其他地方，那麼在遺傳多樣性中觀察到的模式就會發生。
西班牙巴塞羅那自然科學博物館館長、古遺傳學家卡萊斯·拉盧埃扎-福克斯說：“我認為我們可以說這種社會結構存在於大多數尼安德特人中。”十年前，他的團隊分析了埋葬在西班牙一個洞穴中的12名尼安德特人，發現女性的線粒體DNA多樣性很高，但男性則不然，他們將此解釋為女性離開自己社群的證據。這讓拉盧埃扎-福克斯想知道，是否是具有流動性的尼安德特女性在歐亞大陸的其他地區遇到了——並與——智人交配。其他科學家警告說，生活在其他地方或其他時期的尼安德特人群體可能採用了不同的社會習俗。“在獲得更多證據之前，你無法斷定，”維拉馬赫說。
英國利物浦大學的作家兼考古學家麗貝卡·拉格·賽克斯對在一個地點發現瞭如此多相關個體的遺骸感到驚訝，這些人是高度流動的狩獵採集社群的一部分。尤其令人費解的是，發現了一顆乳牙和兩顆幾乎沒有磨損的恆牙，它們都屬於同一個青少年男性。“對我來說，這表明這個尼安德特人社群，要麼他們傾向於在他們的遺址停留很長時間，要麼他們非常頻繁地重訪這些遺址，”她說。
查吉爾斯卡婭洞穴也堆滿了野牛和馬的遺骸，斯科夫和他的同事認為，該遺址在這些動物的季節性遷徙期間充當了一種狩獵營地。賽克斯認為，這些狩獵活動可能為不同的尼安德特人社群會面和交流創造了機會。“我不認為尼安德特人計劃彼此會面，但它提供了這種機會。”
查吉爾斯卡婭家庭可能會繼續壯大。到目前為止，該洞穴只挖掘了三分之一，斯科夫和他的同事們分析的尼安德特人遺骸還不到已發現的四分之一。斯科夫希望未來的研究能夠構建更完整的尼安德特人族譜——或許還能找到這位少女的母親。“她可能也在這裡面，”他說。
本文經許可轉載，並於2022年10月19日首次發表。