考古
社交隔离或加速了尼安德特人的灭绝
研究发现尼安德特人群体的遗传隔离可能加速了其灭绝,揭示了两个独立的尼安德特人群体曾并存。
科学家从约4.5万年前的骨骼中提取DNA,发现了一个新的尼安德特人谱系。该骨骼遗骸属于一位被考古学家昵称为“Thorin”的男性,他的名字取自JRR托尔金《霍比特人》中的矮人角色索林·橡木盾。这位“尼安德特人Thorin”生活在现今法国罗讷河谷的小型社区。
基因分析显示,Thorin所属的群体与其他尼安德特人群体隔离,约在10万年前与已知的尼安德特人谱系分离。这项研究发表在《Cell Genomics》期刊上,或许能为尼安德特人灭绝的原因提供新的见解。
“直到现在,我们认为灭绝时的尼安德特人是一个遗传上同质的群体,但我们现在知道,至少当时存在两个不同的尼安德特人群体。” 研究的共同作者、哥本哈根大学的群体遗传学家Tharsika Vimala表示。
2015年,考古学家在著名的Grotte Mandrin洞穴系统首次发现了Thorin的化石遗骸。该区域挖掘出多件古代工具和遗骸,并且至今仍在进行发掘工作。Grotte Mandrin曾经也是早期智人的栖息地,但并非与尼安德特人同时期共存。
“Thorin所属的群体在五万年间没有与其他尼安德特人群体交换基因,”研究的共同作者、法国图卢兹大学的考古学家Ludovic Slimak表示,他是Thorin遗骸的发现者。“这意味着在50,000年里,两个尼安德特人群体虽然仅相隔10天的步行路程,却完全互不往来。对于智人而言,这简直不可想象,表明尼安德特人可能在生物上对世界的理解与我们智人有着根本不同。”
根据Thorin在洞穴沉积物中的位置,考古学家认为他生活在约4万至4.5万年前,是属于接近冰河时期的晚期尼安德特人群体,介于39,000年至47,000年前。
研究团队从Thorin的牙齿和下颌骨中提取DNA,并将其完整基因序列与之前测序的尼安德特人基因组进行比较,确定了他的年龄和与其他尼安德特人的基因关系。
令人惊讶的是,基因组分析显示,Thorin的基因比考古学家的估计要古老得多。他的基因组与其他晚期尼安德特人不同,更接近10万年前生活的尼安德特人基因组。
“我们花了七年时间来找出谁错了——是考古学家还是基因学家,”Slimak说。
为了解决这一考古争议,团队分析了Thorin骨骼和牙齿中的同位素,以确定他所处的气候。晚期尼安德特人生活在冰河时期,而早期尼安德特人则经历了更温暖的气候。同位素分析表明,Thorin生活在一个极其寒冷的气候中,因此他很可能是晚期尼安德特人。
“这个基因组是欧洲最早期尼安德特人群体的残余,”哥本哈根大学的群体遗传学家、研究共同作者Martin Sikora表示。“Thorin的血统大约在10.5万年前与其他晚期尼安德特人的血统分离。”
与先前测序的尼安德特人基因组相比,Thorin的基因组与在直布罗陀约1,000英里外挖掘出的个体最为相似。Slimak推测,Thorin所属的群体可能从直布罗陀迁徙至法国。
“这意味着存在一个未知的地中海尼安德特人群体,范围从欧洲最西端一直延伸到法国的罗讷河谷,”Slimak说。
理解尼安德特人群体可能较小且封闭的事实,对于理解他们的灭绝至关重要。遗传隔离通常被认为不利于种群的生存能力。
“对于一个群体而言,与其他群体保持联系总是好事,”Vimala说。“长时间的隔离会限制基因的多样性,削弱应对气候变化和病原体的能力,也限制了他们的社会交往,因为无法通过共享知识或种群进化来适应环境。”
要真正了解尼安德特人群体的结构以及他们为何最终灭绝,科学家们还需要测序更多的尼安德特人基因组。气候变化、与智人竞争加剧、与智人的通婚,以及这种与同类缺乏联系的隔离生活方式,都可能导致尼安德特人约4万年前的灭绝。
“虽然这只是推测,但能够更多地交流和分享知识是智人所具备的重要能力,尼安德特人由于较为隔离的小群体生活,可能在这一点上有所欠缺,”Vimala说。“我们看到早期现代人在西伯利亚形成了所谓的‘交配网络’,以避免近亲繁殖问题,而生活在小型社区中的尼安德特人似乎并没有采取类似的策略。”
本文译自 Popular Science,由 BALI 编辑发布。