最近的DNA研究将尼安德特人与现代人杂交的时间细化为大约7000年，欧亚人的基因中含有大量尼安德特人的基因。 这些发现还有助于澄清古人类从非洲迁徙的时间和路线。一项对欧洲和亚洲古代现代人（智人）DNA的新分析比以往任何时候都更精确地确定了尼安德特人与现代人杂交的时间段，从大约50500年前开始，持续了大约7000年--直到尼安德特人开始消失。

一群尼安德特人（黑色）和一群现代人（红色，上排）相遇的插图，其后代显示了尼安德特人的近代祖先（红色，下排），想象为一幅洞穴艺术画。 从这些早期人类祖先的骨骼和牙齿中提取的 DNA 正帮助科学家们了解早期智人和他们迁出非洲后遇到的尼安德特人之间的互动。 资料来源：Leonardo Iasi，MPI-EVA。 图片由 Dall-E 和 BioRender.com 制作

这种杂交给欧亚人留下了许多从尼安德特人祖先那里继承来的基因，这些基因总共占我们今天基因组的 1%到 2%。

现代人类与尼安德特人互动的更精确时间表有助于科学家了解人类何时迁出非洲并在全球繁衍生息，而了解尼安德特人与我们祖先共享的 DNA 则有助于了解尼安德特人基因在人类健康中所起的作用。

基于基因组的估计与考古证据一致，即现代人和尼安德特人在欧亚大陆并肩生活了6000到7000年。 这项分析涉及现今人类基因组以及从欧亚大陆各地现代人骨骼中发现的DNA测序的58个古代基因组，发现尼安德特人与智人杂交的平均时间约为4.7万年前。 此前对杂交时间的估计从距今54000年到41000年不等。

新的日期还意味着，现代人类从非洲迁徙到欧亚大陆的最初时间基本上是在 4.35 万年前。

主要发现和进化影响

加州大学伯克利分校分子和细胞生物学助理教授普里亚-莫尔贾尼（Priya Moorjani）是这项研究的两位资深作者之一，他说："时间非常重要，因为它直接影响到我们对非洲以外地区迁徙时间的理解，因为今天大多数非非洲人都继承了尼安德特人1-2%的祖先。这对了解非洲以外地区的定居情况也有影响，而了解非洲以外地区的定居情况通常是通过观察世界不同地区的考古材料或化石来完成的。"

纽约罗切斯特大学和德国莱比锡马克斯-普朗克进化人类学研究所（MPI-EVA）的本杰明-彼得（Benjamin Peter）也领导了这项基因组分析，分析结果将发表在12月13日出版的《科学》（Science）杂志印刷版上。 两位主要作者是MPI-EVA的研究生莱昂纳多-伊亚西（Leonardo Iasi）和前加州大学伯克利分校博士后、现任职于Ancestry DNA公司的曼朱莎-钦塔拉帕蒂（Manjusha Chintalapati）。

根据在比利时发现的距今 4 万年的尼安德特人遗骸重建的男性尼安德特人面部。 图片来源：肯尼斯兄弟，伦敦自然历史博物馆提供，经编辑

例如，基因流动持续时间较长可能有助于解释为什么东亚人的尼安德特人基因比欧洲人和西亚人多 20%。 如果现代人在大约 4.7 万年前向东迁徙，正如考古遗址所显示的那样，他们就已经混合了尼安德特人的基因。

"我们的研究表明，基因混合的过程相当复杂，可能需要很长时间。 不同的族群可能在 6000 至 7000 年期间分离，有些族群可能在更长的时间内继续混合，"彼得说。"但基因流动的单一共享时期最符合数据。"

"主要发现之一是对尼安德特人混血时间的精确估算，而此前的估算是通过单一的古代样本或现今个体的样本进行的。 没有人尝试过将所有古代样本放在一起建模，"钦塔拉帕蒂说。"这让我们能够更全面地了解过去。"

分析现代人的尼安德特人基因

2016年，莫尔贾尼首创了一种方法，利用往往不完整的古人类基因组来推断尼安德特人基因流动的时间。 当时，只有五个古人智人基因组可用。

在这项新的研究中，伊亚西、钦塔拉帕蒂和他们的同事采用了这一技术，对过去4.5万年间生活在欧洲、西亚和中亚的58个古代智人的基因组进行了测序，并对全球275个当代人类的基因组进行了测序，从而提供了一个更精确的日期--4.7万年前。

他们没有假设基因流动发生在一代人身上，而是尝试了由雅西和彼得开发的更复杂的模型，从而确定杂交延续了大约 7000 年，而不是断断续续的。

由MPI-EVA研究人员进行的另一项独立研究证实了尼安德特人与现代人杂交的时间，该研究结果将于12月12日发表在《自然》杂志上。 该研究分析了生活在大约4.5万年前的智人的两个新测序基因组，也发现了4.7万年前的日期。

"虽然古基因组已在之前的研究中公布，但还没有进行过如此详细的尼安德特人祖先分析。 我们创建了一个现代人尼安德特人祖先片段目录。 通过共同分析所有这些样本，我们推断出基因流动的时间大约为 7000 年，"钦塔拉帕蒂说。"马克斯-普朗克小组实际上对新的古代DNA样本进行了测序，使他们能够直接确定尼安德特人基因流动的时间。 他们得出了与我们相似的时间。"

"尼安德特人基因沙漠"的出现

加州大学伯克利分校/MPI-EVA研究小组还分析了现代人类基因组中含有尼安德特人遗传基因的区域，以及一些完全没有尼安德特人基因的区域。 他们发现，缺乏任何尼安德特人基因的区域，即所谓的古人类荒漠或尼安德特人荒漠，在两个族群杂交后迅速发展起来，这表明基因组中这些区域的一些尼安德特人基因变异对现代人来说一定是致命的。

年龄超过4万年的早期现代人样本的基因组中已经含有这些"沙漠"。

"我们发现，4万年前的早期现代人并没有沙漠中的祖先，因此这些沙漠可能是在基因流动后迅速形成的，"Iasi说。"我们还研究了尼安德特人祖先频率随时间和整个基因组的变化，发现了一些高频率存在的区域，可能是因为它们携带了从尼安德特人那里导入的有益变体。"

尼安德特人基因的适应性优势

尼安德特人的高频基因大多与免疫功能、皮肤色素沉着和新陈代谢有关，这在以前的一些研究中已有报道。 例如，从尼安德特人那里遗传的一种免疫基因变体对导致COVID-19的冠状病毒具有保护作用。 随着时间的推移，尼安德特人的一些涉及免疫系统和皮肤色素沉着的基因在智人中的频率实际上在增加，这意味着它们可能对人类的生存有利。

"尼安德特人生活在非洲以外冰河时期的严酷气候中，他们适应了这些环境中的气候和病原体。 当现代人离开非洲并与尼安德特人杂交时，一些个体继承了尼安德特人的基因，这些基因可能使他们能够更好地适应环境并茁壮成长。"钦塔拉帕蒂补充说："我们在 3 万年前的样本中就已经发现了其中一些区域，这表明其中一些区域实际上是在引入后立即进行了调整。"其他基因，如赋予冠状病毒抗性的基因，可能并没有立即派上用场，而是后来才派上用场。环境改变了，有些基因就变得有益了。

了解丹尼索瓦人和东亚人的祖先

莫尔贾尼目前正在研究东亚后裔的尼安德特人序列，他们不仅有更大比例的尼安德特人基因，而且还有一些基因--最多占其基因组的0.1%--来自另一个早期类人猿群体--丹尼索瓦人。他说："我们可以窥探过去，看看从我们的进化表亲尼安德特人和丹尼索瓦人那里继承的变体是如何随着时间的推移而变化的，这真的很酷。这让我们能够了解尼安德特人和现代人混合的动态"。

编译自/ScitechDaily