几十万年前现代人类的祖先从一个古老的世系中分化出来，这一世系导致了尼安德特人和丹尼索瓦人的崛起。然而这些群体之间的进化关系尚不清楚。
utah领导的一所大学开发了一种分析DNA序列数据的新方法以重现古代人类人口的早期历史，他们揭示了一个与现代人类、尼安德特人和丹尼索瓦人有关的传统智慧的进化故事。
研究发现尼安德特人与现代人分离后几乎灭绝了。仅仅在300代之后尼安德特人和丹尼索瓦人在大约744000年前就分道扬镳了。然后全球尼安德特人的人口增长到成千上万的人，他们生活分散在欧亚大陆的人口中。这一假设与传统智慧相悖，但它比传统智慧更有意义。该研究的主要作者人类学系主任艾伦·罗杰斯(Alan Rogers)于2017年8月7日在《美国国家科学院院刊》发表了这一研究。
这些带有嵌入式基因树的种群树显示了突变是如何产生核苷酸位点模式的。每个基因树的四个分支提示代表了四个种群的遗传样本:现代非洲人、现代欧亚混血儿、尼安德特人和丹尼索瓦人。在左边的树中由欧亚人、尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组共享突变(蓝色显示)。在右边的树中，这种突变(红色显示)由欧亚人和尼安德特人的基因组共享。图片版权：Alan Rogers, University of Utah
不同的进化故事
只有有限的化石碎片样本，人类学家利用遗传学和统计学来汇编人类进化的历史。先前估计尼安德特人的人口数量非常小，大约有1000人。然而2015年的一项研究显示，如果尼安德特人的人口被细分为孤立的区域群体，这些估计就代表了个人的数量。犹他州的研究小组认为，这解释了先前的估计和他们自己对尼安德特人的人口规模的更大的估计之间的差异。
看看这些数据显示了所有的相关因素，模型并没有预测我们所看到的基因模式，德克萨斯大学安德森癌症研究中心博士后研究员瑞安·伯兰德说我们需要一个不同的模型，因此我们需要一个不同的进化故事。
研究小组开发了一种名为legofit的改进的统计学方法，该方法可用于基因库中的多个种群。他们估计尼安德特人基因流入现代欧亚人口的比例，即古代人口从彼此分离的年代，以及他们的人口规模。
DNA的家族史
人类基因组大约有35亿个核苷酸位点，随着时间的推移某些位点的基因会发生突变。如果父母把这种突变传给他们的孩子，他们把它传给他们的孩子，那么，这种突变就像一个家族印记，印在DNA上。
科学家们利用这些突变将进化的历史拼凑在一起，在过去的几十万年里。通过在不同人类群体的核苷酸位点寻找共享基因突变，科学家可以估算出群体分化的时间，以及为基因库贡献的人群的大小。
你试图在其他人群中找到这些远古人类的指纹，这只是基因组的一小部分，但它在那里。他们比较了四个人口的基因组：现代欧亚人、现代非洲人、尼安德特人和丹尼索瓦人。现代样本来自于1000基因组计划的第一阶段，而古代样本来自马克斯·普朗克进化人类学研究所。犹他州的研究小组分析了在两个或三个人类群体中共享基因突变的几百万个核苷酸位点，并建立了10个不同的核苷酸位点模式。
针对传统智慧
这项新方法证实了之前的估计，即现代欧亚混血儿拥有尼安德特人DNA的2%。然而，其他的发现质疑了既定的理论。
他们的分析显示20%的核苷酸位点只出现了尼安德特人和丹尼索瓦人的基因突变，这是一种基因时间戳，标志着古代群体分化的时间。研究小组计算出尼安德特人和丹尼索瓦人在大约744000年前就分开了，比其他任何估计都要早得多。
罗杰斯说：如果尼安德特人和丹尼索瓦人后来分离，那么就应该有更多的遗址出现在这两个古老的样本中，但没有出现在现代样本中。分析还质疑尼安德特人的人口只有1000人。这里有一些证据;尼安德特人的DNA含有基因突变，这种突变通常发生在很少遗传多样性的小群体中。
然而在不同的地方发现的尼安德特人的基因是不同的，这支持了这项研究的发现，认为地区的尼安德特人可能是一小群人，这说明了有害的突变而全球人口相当大。我们的想法是这些小的、地理上孤立的人群，比如岛屿，有时会相互作用，但从岛到岛的移动是痛苦的，因此他们倾向于留在自己的人群中。
他们的分析显示尼安德特人成长为成千上万的个体，生活在支离破碎、与世隔绝的人群中。有一个富有的尼安德特人化石记录，有很多尼安德特人的遗址。很难想象如果全世界只有1000人，那么会有这么多的人。罗杰斯很高兴在其他环境中应用这种新方法。在某种程度上这证明了这种方法是可行的，这是令人兴奋的。
罗杰斯说：我们有非凡的能力来准确地估计事物，比任何人意识到的都要追溯到遥远的过去。
来自：犹他州立大学
期刊：美国国家科学院学报
编译：双螺旋
审校：博科园
