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远古人类与尼安德特人杂交孕育了现代人类

据凤凰科技(编译/严炎刘星):新科学家报道,近日科学家们表示,过去人类和尼安德特人发生的几次性交孕育了现在的我们,影响了我们的外貌和面对疾病时的不堪一击。但尼安德特人留给我们的基因也强调了我们与其他姐妹物种之间的差别。

尼安德特人生活在20万至3万年前的欧洲和亚洲。我们的祖先——也被称为现代人类——大约于6.5万年前到达欧亚大陆,因此两个物种有足够多的时间接触。2010年,基因学家发现这两个物种的确是非常亲密的邻居。他们对尼安德特人的基因进行了测序,结果发现他们携带的基因也出现在欧洲人和亚洲人后裔的基因组里:这表明我们的祖先一定与尼安德特人杂交过。

现在,通过研究现代人类身上所携带的尼安德特人的基因,研究人员开始明白两个物种的杂交是如何影响现代人类物种的。

在对1000个人类基因组进行的最新研究里,美国哈佛大学医学院的斯里兰姆·萨卡拉拉门(Sriram Sankararaman)和大卫·雷奇(David Reich )和同事发现尼安德特人的DNA在具有最大遗传变异性的基因组区域里最为常见,使得它们成为自然选择的主要目标。虽然尼安德特人的DNA只组成了欧亚基因组的1.6%到1.8%,但它产生的生物影响力不可小觑, 雷奇说道。

美国西雅图华盛顿大学的约书亚·阿基(Joshua Akey)和本·维诺特( Ben Vernot)进一步分析了665名人类身上的尼安德特人DNA。他们的研究和哈佛大学的研究都发现尼安德特人基因血统里的一个热点与角蛋白有关,后者发现于我们头发、皮肤和指甲里的纤维状蛋白质。

其中一个基因BNC2涉及皮肤色素的沉着。这暗示着欧亚人白皙的皮肤部分归因于尼安德特人。亮色皮肤在高纬度地区更为有利,因为它能够更有效的利用阳光产生维生素D,因此尼安德特人的DNA可能帮助现代人类更好地适应非洲以外的生活。

如果事实的确如此,那么这种适应性可能花费了上千年时间。本周发表的第三项研究描述了对7000年前——也就尼安德特人杂交后的4万年——生活在石器时代欧洲的一个人的DNA分析。他的基因表明他的肤色是暗色的。这可能是尼安德特人的角蛋白受到早期欧亚人的影响。

并非所有的尼安德特人的基因都是有益的。萨卡拉拉门和雷奇发现我们从尼安德特人身上继承了好几种导致我们容易受到疾病影响的基因,这些疾病包括2型糖尿病、狼疮和克罗恩病。

同时有些基因似乎会导致不育症等生育问题。例如,萨卡拉拉门发现X染色体几乎没有尼安德特人的DNA。这暗示着X染色体上的大多数尼安德特人的DNA会导致携带者生育性不强——这在相关但又有区别的物种之间相互杂交时常发生——因此它很快从人类基因库里消失了。“尼安德特人的等位基因被一扫而空。” 萨卡拉拉门说道。

“这强调了现代人类和尼安德特人的确是不相同的物种。” 德国莱比锡市马克斯·普朗克进化人类学研究所的费雷德·斯布尔(Fred Spoor)这样说道。他并未参与这项研究。基因证据进一步支持了这一论调。尼安德特人的DNA在现代人类的基因组里是不规则分布的,而非与人类DNA完全混合。这暗示着杂交发生的非常罕见。萨卡拉拉门估计两个物种之间的杂交可能只发生了4次。“很明显,这种为数不多的交配在非非洲人的进化历史中是非常重要的事件。” 雷奇说道。

我本来也想转载一篇关于Sriram Sankararaman团队最新成果的文章,想不到楼主抢先了~
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据凤凰科技(编译/严炎刘星): ...亮色皮肤在高纬度地区更为有利 ...
奋斗 发表于 2014-6-14 18:11
应该是翻译欠妥,原文是light skin,一般译为浅色皮肤~
物格而后知至,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,身修而后家齐,家齐而后国治,国治而后天下平...
亚当夏娃不在非洲?
据凤凰科技(编译/严炎刘星):新科学家报道, ...

   例如,萨卡拉拉门发现X染色体几乎没有尼安德特人的DNA。这暗示着X染色体上的大多数尼安德特人的DNA会导致携带者生育性不强——这在相关但又有区别的物种之间相互杂交时常发生——因此它很快从人类基因库里消失了。“尼安德特人的等位基因被一扫而空。” 萨卡拉拉门说道。
奋斗 发表于 2014-6-14 18:11
对比Sankararaman的论文数据,似乎他在接受采访时刻意淡化了某种意味,下图是论文数据:
尼人基因-相关性-srakakanam.jpg
2014-6-14 20:54


由上图可看出,欧洲人X染色体上的尼人成分显然不是“几乎没有”,明显高于亚洲人(不清楚作者的亚洲人具体包括哪些族裔)。

   上面分析结果也带出另外有趣的话题:
1、如果真的如sanka氏所说“有些尼人基因似乎会导致不育症(准确地说,是生育力低下,在相关但又有区别的物种之间相互杂交时常发生)”,而根据以上分析结果,欧洲人X上的尼人成分明显多于“亚洲人”,那是不是可以解释亚洲人(以人口众多的中国人和印度人为例)的生育力要强于欧洲人呢?(尤其是相比尼人成分疑似更多的北欧人)
2、如果以现在欧亚人的尼人成分往前推(2~5万年),考虑到早先的“混血种人”的生育力低下,再考虑此期间我们的homo sapiens祖先源源不断地北上稀释尼人成分,那似乎可以推断,在homo sapiens北上初期的相当一段时间内,曾经在高纬度地区存在着一个高度混血的混血种人群。甚至可以推断,尼人并不是灭绝了,而是像历史上的鲜卑人和欧洲hun人一样,是消融在咱们homo sapiens的汪洋大海之中了。

   当然,关于论文的真正意义,还需要本坛的专业人士予以专业的解读。

附论文附件欧亚人群23对染色体上1000 Genome尼人成分数据图:
23染色体尼人成分数据图.jpg
2014-6-14 20:54
物格而后知至,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,身修而后家齐,家齐而后国治,国治而后天下平...
原文网址:The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans --- Nature : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/nature/journal/v507/n7492/full/nature12961.html
物格而后知至,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,身修而后家齐,家齐而后国治,国治而后天下平...
如果尼人和智人真是现代人的祖先的话 证明尼人和智人之间不存在生殖隔离。。。。那么尼人和智人应该算 同种生物。
Truth or Happiness Never Both
如果尼人和智人真是现代人的祖先的话 证明尼人和智人之间不存在生殖隔离。。。。那么尼人和智人应该算 同种生物。
skyyrie 发表于 2014-6-16 23:03
按照作者sankararanam的说法,应该算“related but distinct species(相近但是不同的物种)”,其实我看也可以视为同一类物种,毕竟分开不过是30多万年而已~
物格而后知至,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,身修而后家齐,家齐而后国治,国治而后天下平...
如果四次能有这么大的影响,那么,倒使人想起论坛的一个观点,每一个远古人类或都是我们的祖先(如果用公式2^n的推断先祖人数所导致的一个结论)。
>>>不患贫而患不均,不患寡而患不安。
>>>不持立场、不站队、不妄议、视万物皆为刍狗。

一个在四到六代前有一位尼安德特人祖先的古人样本

本帖最后由 cpan0256 于 2015-5-11 02:21 编辑

参加了在美国冷泉港实验室召开的基因组生物学会议的记者报导了一个讲演。这里是报导的大致要点:

三万七到四万二千年前的男性样本,Oase 1,来自罗马尼亚的 Pestera cu Oase。

第二代测序对这样本不适用,用in-solution capture测到了全基因组上约两百万个位置的DNA,又用另一种方法仔细研究了一般来讲现代人与尼安德特人不同的约七万八千个SNP。

尼安德特人的DNA在全基因组上约占5%-11%,在第十二染色体上约占50%。

来自尼安德特人的DNA片段较长,估计Oase 1在四到六代以前有一位尼安德特人祖先。

看起来Oase 1属于变成了现代欧洲人的分支,与古欧亚大陆人较近而与欧洲早期农民较远,但本人对现代人的DNA并没有明显的贡献。

报导(https://www.genomeweb.com/genetic-research/team-characterizing-dna-ancient-human-recent-neanderthal-ancestry)的英文全文:

Team Characterizing DNA from Ancient Human with Recent Neanderthal Ancestry
May 08, 2015, Andrea Anderson  

COLD SPRING HARBOR, NY (GenomeWeb) – An international team has discovered recent Neanderthal ancestry in an ancient jaw sample from a modern human who lived in present-day Romania roughly 37,000 to 42,000 years ago, attendees heard at the Biology of Genomes meeting.

The finding clashes with the notion that most mixing between modern humans and Neanderthals occurred in the Middle East shortly after humans migrated out of Africa, explained Qiaomei Fu, a researcher affiliated with the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, the Chinese Academy of Sciences, and Harvard Medical School. Fu presented the work during a session on evolutionary and non-human genomics here today.

Instead, genetic patterns in the ancient human hint at the potential of admixture between modern humans and Neanderthals in Europe that may have persisted until not long before Neanderthals disappeared from the continent some 40,000 years ago.

Past studies have uncovered gene flow from Neanderthals into all tested modern human populations outside of Africa, with non-African individuals carrying between 1 percent and 4 percent Neanderthal sequences in their genomes, on average. The details of this modern human-Neanderthal mixing remain somewhat murky, though it's believed that the archaic and modern human groups first encountered each other not long after humans migrated out of Africa.

To flesh out the details of these interactions, researchers are tapping into fossils samples found outside of Africa after this time, between about 100,000 years ago and 30,000 years ago, Fu noted.

In this case, she and her colleagues focused on DNA from a mandible found at the Pestera cu Oase site in Romania, which contained relatively low levels of endogenous DNA, pronounced DNA degradation, and a large proportion of microbial contaminants that interfered with attempts to directly shotgun sequence the ancient human.

To get around such complications, the team turned to in-solution capture, isolating ancient DNA from more than 2 million sites in the genome.

Though the individual — known as Oase 1 — was clearly human, Fu explained, the resulting sequences indicated that some 5 to 11 percent of his genome originated from Neanderthals.

To look at this in more detail, the researchers used another capture step to scrutinize more than 78,000 sites in the genome that typically differ between modern humans and Neanderthals.

From those variants, the team detected long stretches of Neanderthal DNA that had not been interrupted by admixture, suggesting the individual's Neanderthal ancestry was more recent than that of any modern human tested previously.

In particular, Fu said, roughly half of the Oase 1 individual's chromosome 12 sequence coincided with Neanderthals rather than modern humans. Based on the SNP patterns detected in the sample, the researchers estimated that the individual had a Neanderthal ancestor within the past four to six generations, pointing to later-than-anticipated admixture between Neanderthals and the modern human population to which Oase 1 belonged.

Meanwhile, comparisons between genetic variants in Oase 1 and those in present-day populations or previously sequenced ancient samples suggested that the ancient individual from Romania belonged to a population that was becoming somewhat European.

But while this group resembled both European and Asian populations, Fu noted, it appears to have been far removed from agricultural populations in Europe and does not appear to have contributed much genetically to present-day human populations.

The team is continuing to tease apart patterns from genetic profiles in the sample, including genotyping analyses of the Oase 1 individual's Y chromosome, she said.

不想开太多新帖,就接在一个相近的帖子后面。版主可酌情处理。
百分之50是个很惊奇的数字,不过看来,这一支并没有留下后代。
O3a3c* (M134+, M117-)
如果尼人和智人真是现代人的祖先的话 证明尼人和智人之间不存在生殖隔离。。。。那么尼人和智人应该算 同种生物。
skyyrie 发表于 2014-6-16 23:03
不好说,关于多大的生殖隔离算不同物种有争议。不过从杂交的罕见性来说不能算同种。骡子也有个别能生育的。
物变天汰,余者生存
看来我前几年的猜测越来越得到证实了
物变天汰,余者生存
尼人和长者智人属于同种的不同亚种。相当于灰熊和北极熊,东北虎和华南虎。
直立人和智人属于同属不同种
参加了在美国冷泉港实验室召开的基因组生物学会议的记者报导了一个讲演。这里是报导的大致要点:

三万七到四万二千年前的男性样本,Oase 1,来自罗马尼亚的 Pestera cu Oase。

第二代测序对这样本不适用,用in ...
cpan0256 发表于 2015-5-11 02:18
This is cool.
极品猥琐凤凰眼镜生物党棍左棍五毛愤青爱国
eight代 poor农 root正 shoot
估计尼人跟智人杂交后代生育能力有些问题。
极品猥琐凤凰眼镜生物党棍左棍五毛愤青爱国
eight代 poor农 root正 shoot
我怎么记得以前说亚洲人身上的尼人基因更多?
狗肉滚三滚,神仙站不稳
东亚比西欧多,说明这支没留下来
O3a3c* (M134+, M117-)
如果事实的确如此,那么这种适应性可能花费了上千年时间。本周发表的第三项研究描述了对7000年前——也就尼安德特人杂交后的4万年——生活在石器时代欧洲的一个人的DNA分析。他的基因表明他的肤色是暗色的。这可能是尼安德特人的角蛋白受到早期欧亚人的影响。
奋斗 发表于 2014-6-14 18:11
这段话可能意思翻译有误。估计应该是说:石器时代的欧洲人肤色较暗,而现代欧洲人肤色较浅,其中部分原因是尼人角蛋白基因的影响。
NRY: O2a1c1a1a1a1a1a1-002611,F11,F17,F856,F1495(源自粤西云浮)
mtDNA:B4d1(源自浙北慈溪)
百越人的人类学文集 http://blog.sina.com.cn/baiyueren
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