关于最早的欧洲人来自哪里的许多证据,最初是通过比较头骨得出的;但我们对古代 DNA 的研究正揭示新的见解,相关结果于本月发表于 《科学》。
在继续讨论之前,我们需要先看看头骨告诉了我们什么。从 20 世纪 70 年代起的数十年间,美国体质人类学家 威廉·豪厄尔斯 记录了世界各地博物馆藏品中的数万个人类头骨。
豪厄尔斯发现的模式确立了地理与人类生物学之间存在明显相关性,这为我们了解世界人口史提供了线索。
1989 年,豪厄尔斯将若干具化石人类头骨纳入这项比较,以探究它们能否帮助理解现代人类的扩散。
最早的澳大利亚人和欧洲人有亲缘关系吗?
其中显现的一种模式是,许多来自末次冰期、通常被称为克罗马农人的欧洲早期现代人类头骨,在统计学上与澳大利亚原住民和巴布亚新几内亚人非常接近。
这是否反映了最早的欧洲人与最早的澳大利亚人有着密切的共同起源?由哥本哈根大学埃斯克·威勒斯列夫领导的我们的 研究给出的答案是:“并非如此。”
从一处名为科斯坚基 14 号遗址的古代骨骼中提取的基因组,揭示了一个关于欧洲人类历史的重要故事。
这些遗骸于 1954 年在俄罗斯西南部的科斯坚基发现,属于一名身材矮小、肤色黝黑的男子,他生活在距今 38,700 至 36,200 年前。
如今人们普遍认为,对古代和现代头骨进行多变量分析,并不一定意味着外观相似的头骨之间存在更密切的生物学关系。
相反,这反映了我们在许多早期现代人类化石中观察到的模式,例如,与后来的全新世人群相比,这些化石通常体型较大、骨骼较为粗壮。
然而,古代 DNA 所讲述的故事要复杂得多。
来自俄罗斯科斯坚基 14 号遗址的古代遗骸中,有一具欧洲最早且保存最完整的现代人类头骨。
在豪厄尔斯最初的多变量分析中,这具头骨在统计学上与最早的澳大利亚人非常接近,但它的 DNA 却讲述了一个截然不同的故事。
我们的研究表明,科斯坚基 14 号人与欧洲的狩猎采集者以及早期农民共享遗传祖源,这表明他的祖先曾与同一中东人群的成员通婚;该人群后来转变为农民,并自行来到欧洲。
这使埃斯克·威勒斯列夫评论道:“科斯坚基人早已是纯粹的欧洲人。”
走出非洲
所有现代人(包括俄罗斯人和澳大利亚人)都源自最初一次走出非洲的迁徙。从化石记录来看,这似乎发生在大约 100,000 年前的近东地区,地点包括斯库尔和卡夫泽。
起初,人们认为这次智人从非洲向外扩张的过程昙花一现,因为约 60,000 年前,尼安德特人又返回了西亚。
除了揭示欧洲起源的信息之外,科斯坚基 14 号基因组还令人着迷,因为它记录了 欧洲人与尼安德特人杂交之后不久的一个时期。
我们现在知道,人类与尼安德特人在人类历史早期就发生了混合,大约在 45,000 年前或更早。这一点可以从科斯坚基 14 号基因组中看出:其中的尼安德特人 DNA 略多于当今欧洲人和亚洲人的基因组,可能多达 1%。
他的 DNA 中还包含长段尼安德特人 DNA,远长于如今许多非洲以外人群中的相关片段。事实上,其中最长的片段总计约有 300 万个碱基对。
古代杂交发生之后,这些长 DNA 序列开始在有性生殖过程中被打散。但科斯坚基 14 号的这些长序列保存得相当完好。
随后,研究团队利用这些尼安德特人 DNA 片段的长度,更准确地估算尼安德特人与人类的混合时间,得出的日期约为 54,000 年前。
我们注意到,在本研究的评审期间 发表 的西伯利亚一名距今 45,000 年的现代人类基因组数据,也显示出更长的尼安德特人祖源片段,进一步支持了我们的结论。
由于科斯坚基 14 号样本处于分化的位置,研究团队还询问,其中是否含有来自其他此前未取样的人族的混合 DNA 片段。有趣的是,分化 DNA 片段的分布并未提供任何证据,表明存在来自其他古人类的基因流动所留下的 DNA 序列。
对科斯坚基 14 号基因组进行测序是一项重大的技术和科学成就,也说明了从古代遗骸中获取基因组,对于理解人类起源的复杂性至关重要。
只有获取回溯至远古时期的完整基因组——科斯坚基 14 号使这成为可能——我们才能更准确地发现和衡量物种(例如我们自身)过去历史中的重要事件。
合作发表。作者:戴维·兰伯特是格里菲斯大学格里菲斯科学学院研究院长、进化生物学教授。迈克尔·韦斯特韦是格里菲斯大学高级研究员。
图片:在克罗地亚北部小镇克拉皮纳新建的尼安德特人博物馆中展出的尼安德特人头骨复制品。路透社/尼古拉·索利奇
