现代基因组中的异常长分支,可能记录未知古人类混血。
现代人的家谱并不只有智人这一条线。尼安德特人曾生活在欧洲和西亚,丹尼索瓦人则主要由西伯利亚与青藏高原发现的少量化石所知。离开非洲的古代智人与这些古人类发生过杂交,科学家可以把保存下来的古DNA与现代基因组比较,从而确认这段历史。困难在于,撒哈拉以南非洲尚未发现可供测序的古老原始人类基因组,因此无法用同样方法判断,智人祖先在约7万年前大规模走出非洲之前,是否还与其他已经消失的支系混合。
加利福尼亚大学伯克利分校的计算生物学家Yulin Zhang与现任职于约翰斯·霍普金斯大学的遗传学家Arjun Biddanda共同开发了TRACE模型。它不需要未知支系的化石DNA,只利用当代人的基因组寻找古老祖源。每个人的基因组并非对应一棵单一的家谱,而是包含数千棵局部基因树。每一小段DNA在世代繁衍中不断重组,正确重建这些树,就能估算不同遗传成分何时进入现代人的祖先群体。
现代人基因组的大部分片段,可在约10万到20万年前汇聚到共同祖先。来自尼安德特人、丹尼索瓦人或其他高度分化群体的片段则不同,它们会在基因树上留下异常长的分支。沿染色体追踪这些分支,模型能够区分带有古老祖源信号的区域和其余区域。
研究团队分析了全球503个现代基因组。结果显示,非洲以外人群约2%的DNA来自古老支系,这与以往研究大体一致。其中约一半,也就是整个基因组的1%左右,可以与已经测序的尼安德特人对应,另有很小一部分与丹尼索瓦人对应。剩余信号无法归入任何已知古人类基因组,形成所谓“幽灵支系”。更引人注意的是,各地人群都检测到无法由现有化石记录解释的古老分支,包括过去缺少古DNA参照的非洲人群。
“幽灵”并不表示研究确认了某个具体的新物种,而是说明现代DNA中存在来自深度分化祖先群体的遗传贡献。未知支系可能由多个群体组成,模型也可能受古代人口结构、迁徙和反复混合影响。它提供的是统计重建,而不是一具可以直接命名的化石。其意义在于,人类演化并非一棵各分支完全分离的树,更像多次分开又重新交汇的网络。即使那些古老群体没有留下可识别的骨骼,他们的一部分遗传信息仍可能存在于今天每一个地区的人体内。
原文:https://www.scientificamerican.com/article/everyone-alive-may-carry-dna-from-a-ghost-lineage-of-human-ancestors/