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迄今被测序的最古老的现代人基因组

七位早期欧洲人的基因组显示,他们属于一个小而孤立的群体。该群体曾在不久前与尼安德特人通婚,但他们对现代人的基因池并没有贡献。

Peer-Reviewed Publication

Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

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Illustration of Zlatý kůň, who belonged to the same population as the Ranis individuals and was closely related to two of them.

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Credit: © Tom Björklund for Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

现代人类离开非洲后,与尼安德特人相遇并通婚,导致现今所有非洲以外的人群基因组中约有2-3%的尼安德特人DNA。然而,对于这些最早进入欧洲的先驱者的基因组成以及尼安德特人与非洲人以外人群的通婚时间,目前所知甚少。

欧洲的一个关键地点是捷克的Zlatý kůň。人们在那里发现了一个生活在约45,000年前的个体的完整头骨,并曾对其进行过基因分析。然而,由于缺乏考古背景,人们无法将这个个体与任何考古学上定义的群体联系起来。距离Zlatý kůň 约230公里的德国Ranis的Ilsenhöhle是一个以特定考古文化著称的地点,即Lincombian-Ranisian-Jerzmanowician(LRJ)文化,时间大约为45,000年前。关于LRJ文化是由尼安德特人还是早期现代人创造的,长期以来学术界一直存在争论。尽管在Ranis保存的大多是小块骨骼碎片,一项先前的研究分析了其中13件遗骸的线粒体DNA,并发现它们属于现代人而非尼安德特人。然而,由于线粒体序列仅保存了极少部分的遗传信息,其与其他现代人的关系仍然是个谜。

 Zlatý kůň 与Ranis 的联系

一项今天发表在《自然》杂志上的研究分析了来自Ranis的13份样本的核基因组,发现这些样本代表了至少六个个体。骨骼的大小表明,其中两个个体是婴儿。从基因上看,有三名男性和三名女性。有趣的是,这些个体中包括一对母女,以及其他更远的生物学亲属。研究团队还对在Zlatý kůň发现的女性头骨进行了更多的DNA测序,为该个体生成了高质量的基因组。该研究的第一作者Arev Sümer表示:“令我们惊讶的是,我们发现Zlatý kůň与Ranis的两位个体之间存在五到六级的亲属关系。这意味着Zlatý kůň 是Ranis大家族的一部分,并可能也制作了LRJ类型的工具。”

在Ranis的六个个体中,有一块骨骼保存得特别完好,事实上,这是更新世时期用于DNA提取的保存最好的现代人骨骼。这使研究团队能够从这个被称为Ranis13的男性个体中获得高质量的基因组。Ranis13和Zlatý kůň的基因组一起,代表了迄今为止测序的最古老的高质量现代人类基因组。在分析与表型特征相关的基因变异时,他们发现Ranis和Zlatý kůň个体携带了与深色皮肤、深色头发以及棕色眼睛相关的变异,反映了这一早期欧洲人群在不久之前的非洲起源。

通过分析Ranis和Zlatý kůň基因组中继承自同一祖先的片段,研究人员估计他们的人群规模最多只有几百人,这些人可能分布在较大的地域范围内。研究作者没有发现该小型早期现代人群体对后来的欧洲人或其他世界人群的基因池有任何贡献的证据。

对现代人与尼安德特人通婚时间的更精确的估计

Zlatý kůň/Ranis人群的成员与尼安德特人在欧洲共存,这使得尼安德特人是他们在迁居欧洲后的祖先的一部分成为可能。此前对超过40,000年前的现代人类的研究发现了现代人与尼安德特人之间基因交流的证据。然而,在Zlatý kůň/Ranis个体的基因组中未检测到这种近期尼安德特人混合的证据。该研究的共同领导者Kay Prüfer推测:“现代人类群体可能在更晚的时候到达欧洲,并携带尼安德特人的基因片段,而Ranis和Zlatý kůň却个体没有。这可能意味着较古老的Zlatý kůň/Ranis谱系是通过不同的路线进入欧洲的,或者与尼安德特人居住的地区重叠程度较小。”

Zlatý kůň/Ranis人群代表了迄今所知的最早的从非洲迁出的现代人群体的分支,并在之后散布到欧亚大陆。尽管这种分离发生较早,Zlatý kůň和Ranis的尼安德特人祖先来源于同一次古老的混合事件,这一事件在现今所有非洲以外的人群中都可以检测到。通过分析高覆盖率的Ranis13基因组中由尼安德特人贡献的片段长度,并结合该个体的放射性碳14测年,研究人员将这一共同的尼安德特人混合事件的时间定在45,000到49,000年前。由于所有现今的非洲以外人群都与Zlatý kůň和Ranis共享这种尼安德特人祖先,这表明在约45,000到49,000年前,一个统一的非洲以外的祖先群体仍然存在。

“这些结果让我们对最早定居欧洲的先驱者有了更深入的理解,”该研究的资深作者Johannes Krause表示。“它们还表明,任何在非洲以外发现且年代早于50,000年的现代人类遗骸,都不可能是与尼安德特人混合并现今分布在世界大部分地区的非洲以外人群的一部分。”


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