历史现代人是如何走出非洲的？古基因组学揭秘

　　人类起源和进化一直是古生物学和考古学最关心的问题之一。
　　现代人是什么概念？现代人从哪里来？现代人究竟是如何走出非洲的？今年10月，诺贝尔生理学或医学奖获得者、瑞典生物学家和遗传学家斯万特佩博，开创的古基因组学提出了现代人起源与演化新观点，或有助于解惑答疑。
　　图源：视觉中国
　　起源于非洲，存在两个假说
　　现代人是什么概念？就是现在的人，但几千年或几万年前古人化石，在形态上、解剖学上与现代人基本上一样，所以可以称之为解剖学上的现代人。或者说，现代人就是智人。
　　古人类头骨化石研究表明，超过200万年的古人类头骨化石都发现于非洲，而现代遗传学研究揭示，非洲人基因变异最多，非洲以外的其他地区人类基因变异少。基因变异多表明传代时间长，反之就少。因此，现代人显然起源于非洲。
　　关于现代人究竟是如何走出非洲的？20世纪80年代，科学家提出两种假说，即单地区起源说（夏娃假说）和多地区起源说。
　　基于世界不同地区人的胎盘细胞里的线粒体研究，夏娃假说提出，在大约15万年以前，非洲就出现了身体结构和长相，与我们几乎相同的人，大概在近7万年以前，他们的后代就走出非洲，来到亚洲和欧洲，大概6万年以前到了中国。
　　但是由于某些原因，他们到达的地方原来生活着的古人类全都绝种，从非洲走出的这些人没有与当地原住人发生任何通婚，而是直接全部取代，完全忽视了古人种与现代人是否发生杂交或基因交流的现象。
　　而主要基于古人类化石和石器研究的多地区起源假说认为，在150万年前，人类的祖先离开非洲后，便开始在世界各地独自演化，包括尼安德特人、北京人和爪哇人等，并适应了当地的环境。受选择、突变、遗传漂变与基因流等因素影响，世界各地的人类同时平行演化，成为今天的现代人。但实际上并没有阐述清楚，世界各地的直立人为何都演变成了现代人。
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　　尼安德特人和丹尼索瓦人
　　的基因渗入现代人
　　古基因组研究表明，现代人与尼安德特人和丹尼索瓦人是姐妹群。他们的祖先在约55万年前分道扬镳，而尼安德特人和丹尼索瓦人则在约40万年前才分开。
　　在近7万年前，现代人祖先走出非洲大陆时，尼安德特人和丹尼索瓦人在欧亚大陆已经生活了大约40万年。因此，现代人祖先首先遇到了生活在附近的尼安德特人，他们在一起共同生活了5000年。在此期间，现代人祖先曾与这些古人种发生过多次美丽的邂逅，导致双向基因交流。
　　根据现有的遗传学证据估计，在现代非洲以外的世界各地人群中，含有尼安德特人基因约1。82。6，而含有丹尼索瓦人基因则是0。26。之所以这样，源自尼安德特人至少有3次、丹尼索瓦人至少有4次向现代人的基因渗入。
　　古基因组研究还表明，在东亚人、东南亚人、美洲和澳洲土著的身上，还保留着丹尼索瓦人的基因贡献。在东南亚和大洋洲，特别是新几内亚和巴布亚的土著人群里，更是发现他们有大约6的基因来自丹尼索瓦人。但是中国、欧洲和美洲的人群体内，丹尼索瓦人的混血比例却比较低，大多低于1。
　　佩博研究团队认为，这就意味着在中南半岛上至少又发生过一次人群的分离，一支向北走到中国，成为现在的中国人；另外一支向南，带着丹尼索瓦人的基因到达了东南亚，成了现在的新几内亚、巴布亚的土著人群。
　　与古人种并非泾渭分明
　　而是频繁交流
　　由此可见，现代人类的演化史不是纯粹地走出非洲，而是走出非洲并顺便交往了这些古老型的人种。也就是说，现代人与这些古人种并非是泾渭分明的支系，而是由于存在彼此间的频繁交流，使古人种的基因部分地保留在现代人的基因组里。
　　事实上，现代人绝不是唯一通过杂交提高生存能力的物种。2007年《自然》杂志曾发表的一篇论文分析指出，自然界中大约有10的动物物种和25的植物物种，是通过杂交而产生。
　　佩博认为，人类祖先走出非洲后，他们和尼安德特人发生过基因交流。这样杂交产下的后代不但活了下来，还成功地繁殖出了下一代，并逐渐使尼安德特人的基因扩散到了整个人群之中。后来时机成熟了，这群身上携带有尼安德特人基因的现代智人终于离开了中东，扩散至整个欧亚和美洲大陆，他们就是除了非洲之外的所有现代人的共同祖先。
　　由于这群人在扩散过程中，取代了原先居住在各地的古老型人类，因此称他们为取代人群。这就让不承认欧、亚古人种对现代人有过贡献的夏娃假说，从此退出历史舞台。
　　总之，古基因组学打开了我们对古人类研究的新视角，引领着人类起源与演化研究的新方向，相信随着古基因组的深入研究，必将进一步完善对于现代人乃至更多古人类起源与演化的新认知。
　　来源：科普时报
　　作者：冯伟民中国科学院南京地质古生物研究所研究员、南京古生物博物馆名誉馆长
　　编辑：毛梦囡
　　审核：王飞
　　终审：陈磊