基因组探秘尼安德特人和智人的杂交点

　　大约4万年前，在欧亚大陆西部生活了数十万年的尼安德特人让位于来自非洲的智人。这种替换不是突然的，这两个物种共存了几千年，导致尼安德特人的DNA整合到智人的基因组中。研究人员分析了过去4万年来人类(智人)基因组中遗传自尼安德特人的DNA部分的分布。这些统计分析揭示了时间和地理空间的微妙变化。

　　

由于基因组测序和比较分析，我们确定尼安德特人和智人杂交，这些相遇有时是富有成效的，导致在今天的欧亚人中存在大约2%的尼安德特人DNA。然而，这一比例在欧亚地区之间略有不同，因为尼安德特人的DNA在亚洲人群的基因组中比在欧洲人群的基因组中更为丰富。

一种解释这种差异的假设是，自然选择不会对亚洲和欧洲人群中尼安德特人的基因产生相同的影响。UNIGE理学院遗传与进化系的高级讲师Mathias Currat的团队正在研究另一个假设。他之前基于计算机模拟的工作表明，这种差异可以用移民流动来解释:当移民人口与当地人口杂交时，在他们共同居住的地区，当地人口的DNA比例往往随着与移民人口出发点的距离而增加。

欧洲:这两个物种共有的领土

在智人与尼安德特人的案例中，假设是，一个人离智人的起源地非洲越远，来自尼安德特人的DNA比例就越大，尼安德特人主要居住在欧洲。为了验证这一假设，作者使用了哈佛医学院提供的一个数据库，其中包括过去4万年来生活在欧亚大陆的4000多个个体的基因组。

“我们的研究主要集中在欧洲人群，因为我们显然依赖于骨骼的发现和DNA的保存状态。事实证明，欧洲的考古发掘工作要多得多，这极大地促进了对欧洲人口基因组的研究，”Claudio Quilodrán说，他是UNIGE理学院遗传与进化系的高级研究和助教，也是该研究的第一作者之一。

统计分析显示，在智人从非洲扩散之后的一段时间里，生活在欧洲的旧石器时代狩猎采集者的基因组中尼安德特人的DNA比例略高于生活在亚洲的人的基因组。这一结果与目前的情况相反，但与古生物学数据一致，因为尼安德特人的存在主要是在欧亚大陆西部(除了西伯利亚的阿尔泰地区，没有发现尼安德特人的骨头)。

安纳托利亚农民的到来改变了基因组

随后，在10,000至5,000年前向新石器时代过渡期间，即从狩猎采集生活方式向农民生活方式过渡期间，该研究表明，欧洲人群基因组中尼安德特人DNA的比例有所下降，导致其比例略低于亚洲人群(目前观察到的)。与此同时，来自安纳托利亚(土耳其西部半岛)和爱琴海地区的第一批农民来到欧洲，他们携带的尼安德特人DNA比例比同一时期的欧洲居民要低。通过与欧洲人口的混合，来自安纳托利亚农民的基因组“稀释”了尼安德特人的DNA。

这项研究表明，对古代基因组的分析，加上考古数据，使得追踪杂交物种历史的不同阶段成为可能。“此外，我们开始有足够的数据来越来越精确地描述史前某些时期智人基因组中尼安德特人DNA的百分比。因此，我们的工作可以作为未来研究的参考，更容易地检测偏离平均水平的基因图谱，从而可能揭示有利或不利的影响，”该研究的作者Mathias Currat总结道。

Claudio S. Quilodrán, Jérémy Rio, Alexandros Tsoupas, Mathias Currat. Past human expansions shaped the spatial pattern of Neanderthal ancestry. Science Advances, 2023; 9 (42)