在克罗地亚克拉皮纳的尼安德特人博物馆里，一个展览展示了尼安德特人家庭在洞穴中的生活
2010年，科学家报道了一项重磅发现：尼安德特人曾与智人，也就是解剖学意义上的现代人类杂交。后来，研究者又揭示了现代人体内尼安德特人基因的作用，包括对昼夜节律、免疫系统功能以及疼痛敏感性的影响。
那么，智人的基因是否也影响了尼安德特人呢？两个种群的融合怎样塑造了尼安德特人？是否推动了他们的灭绝过程？
这些都是很难解答的疑问，不过借助新技术，研究者正在描绘出更清晰的图景。一项于2024年7月发表于《科学》（Science）杂志的新研究表明，智人和尼安德特人群体在过去25万年间的多个时间点交换了DNA——这为再现尼安德特人消失的过程提供了大量信息，也可能改写智人于何时、以什么状态离开非洲的故事。
论文主要作者、普林斯顿大学刘易斯-西格勒研究所的乔舒亚 · 艾基（Joshua Akey）教授指出：迄今为止，大多数基因数据都表明现代人的祖先于25万年前在非洲进化，后又在那里生活了20万年，最终于5万年前走出非洲，迁移到世界其他地方。“但现阶段的遗传学难以追溯并非我们祖先的族群。我认为这篇论文很有意思的一点是，它让我们以遗传学视角一窥过去不曾了解的人类走出非洲之旅。”
三次大杂交
通过比较数据库中的DNA序列，科学家能重建不同种群或物种间的关系，而且由于基因变化在一代一代中发生的速率是稳定的，遗传学家可以计算出两个群体交换DNA的时间间隔。
根据已有成果，学界判断智人离开非洲，后与尼安德特人相遇并杂交的过程分三波展开：第一波是在大约20万至25万年前，即已知非洲大陆上最古老的智人遗骨出现后不久；第二波在10万年前；最后一波则在大约5万至6万年前。
最后一波迁徙已被学界广泛认可，并于2010年首次被确证：2022年诺奖得主、遗传学家斯万特 · 帕博（Svante P??bo）当时对第一个尼安德特人基因组进行了测序。发表在《科学》（Science）杂志的这项新研究表明，前两波迁徙与最后一波明显不同——后者是真正的大规模迁徙，最终导致现代人类遍布全球。
基因侦探
根据这项新研究，在前两次的杂交浪潮中，尼安德特人吸收了智人基因，杂交后代留在了尼安德特人群体中。
艾基说，这些早期杂交事件是一小群“先锋”智人离开非洲而又没能在外站稳脚跟的结果，它们在现代人类的基因库中留下的记录很少，但对尼安德特人的基因组产生了重大影响。
“我认为最简单的一种解释是，这反映了种群规模随时间的变化。起初，智人陆续走出非洲，遇到了种群规模相当庞大的尼安德特人，后者基本能够吸收这些相对零散的智人及其基因。然而，当大约6万年前的智人离开非洲，进行了一次持续的全球性迁徙时，智人与尼安德特人的杂交后代就在智人种群内长大，尼安德特人的血统也就此融入现代人类基因库，至今仍在影响我们的生活。”
在这项研究中，艾基教授的团队利用机器学习技术对3具尼安德特人遗骸的基因组进行了解码和测序。这些遗骸距今已有5万到8万年的历史，发掘于3个不同的地点：克罗地亚的凡迪亚洞穴，阿尔泰山脉的丹尼索瓦洞穴和查吉尔斯卡亚洞穴。研究人员也将基因组数据与2000名现代人类的基因组进行了比较。
艾基表示：“我们开发了一个框架，用以判断智人与尼安德特人之间的基因流动是否发生，估算尼安德特人基因组里有多少智人序列，并识别尼安德特人基因组中这些智人序列所在的具体位置。”
尼安德特人消失之谜
伦敦自然博物馆人类进化研究的负责人克里斯 · 斯特林格（Chris Stringer，未参与新研究）表示，有少量智人化石似乎反映了这个物种早期不太成功的迁徙史，即离开非洲前往中东和欧洲地区的旅程。
这些化石包括在希腊南部阿皮迪马洞穴发现的一块21万年前的智人化石，以及在以色列斯库尔和卡夫泽遗址发现的遗骸。在以色列发现的化石具有“原始特征”，例如更粗大的眉骨、更扁平的头骨和多样的下颌骨。
斯特林格说：“这些特征似乎继承于更原始的非尼安德特人祖先，也可能反映了尼安德特人曾与人属物种发生基因流动。现在，学界或许应该根据新发现来重新审视尼安德特人的这些特征。”
在以色列卡夫泽遗址发现的一具头骨，被认为属于智人
艾基等人相信，他们针对尼安德特人种群动态的新发现可能就是这个近亲于4万年前消失的主要原因。此外，新研究还表明，当时尼安德特人的人口规模比此前学界认为的小20%。艾基这样说道：“智人的种群规模更大，他们如海浪拍击沙滩一般最终侵蚀了尼安德特人。尼安德特人基因很可能在智人最后一次的迁徙杂交浪潮中被吸收。灭绝是一个很复杂的问题，应该不会只有一种解释……但我相信，尼安德特人基因被智人群体吸收，很可能就是前者消失的一个重要原因。”
斯特林格赞同艾基等人的理论，认为随着尼安德特人DNA进入更大的智人基因库，前者人口数量会越来越少，多样性也越来越低。“我认为这一点很关键。如果不考虑尼安德特人因与智人杂交而增加的遗传多样性，他们的有效种群规模也会大大减少，这进一步证明，即使没有不断扩大的智人种群竞争，晚期尼安德特人可能也已濒临灭绝。”
资料来源 CNN