◎古人类学家重建人类演化过程细节，发现戏剧性一幕

  ◎2010年十大科学新闻，这段绯闻赫然在列

  ◎5万年前的“这点破事”是怎么被“考古界娱记”翻出来的

  从动物分类学的角度来说，人类属于人科。不过，在这个科里，人类有些势单力孤。人科包含四个属，其中的黑猩猩属、大猩猩属、猩猩属都分别存在两个现生物种，只有智人（现代人类），是人属当中唯一的留存者。

  其实，人属当中也包含一支曾经叱咤风云，与智人共同竞争的组群，那就是尼安德特人（尼人）。

  尼安德特人是一种早已灭绝了的古人类，从约24万年前到约3万年前他们称霸欧洲，现在却只剩下遗骨。科学家们对这些神秘人物的方方面面都很感兴趣。关于他们的最大疑问是尼安德特人曾经和“我们”杂交过吗？去年年底发表于《自然》杂志的一篇论文，进一步揭示了两者的亲密关系。在《科学美国人》杂志评选出的“2010年十大科学新闻”中，“尼安德特人曾经和现代人杂交”赫然在列。

  震惊 我们和他们曾“有过”

  尼安德特人在约24万年前到约3万年前生活在欧洲、亚洲西北部和地中海地区。他们的身体短粗，非常有力。有一些科学家认为，尼安德特人是智人（现代人）的一个亚种；也有的科学家认为，他们是另一种生物，或者说另一种人类。无论如何，尼安德特人在现代人眼中算不上美。尼安德特人曾经和现代人共享过石床草窝吗？有可能，但怎么证明呢？几万年前的古人不写日记，更没有影像资料流传。当事人早已死去，如何证明他们之间发生的事？不懂法医的科学家不是好的古人类学者，以德国马普研究所科学家为首的研究小组终于通过基因组测序的方法，证明了我们和他们曾经“有过”。这项研究成果刊登在去年5月的《科学》杂志上。

  如何证明尼安德特人和现代人曾经杂交过呢？说起来很简单，只要证明生活在现代的人类的身体里具有从尼安德特人那里得到的基因就可以了。现代人和尼安德特人在做完“疯狂的小事儿”之后可能留下“种子”。这些“种子”在现代人之中留传，直到今天。

  困难 能找到的证据真的不多

  这事说起来容易，但做起来非常困难。首先，要从尼安德特人的遗骨中提取DNA。研究小组从发现于克罗地亚温迪加洞的3具不同的尼安德特人遗骨上取得DNA样品，其中两具骨骼可通过碳同位素法确定“年龄”在3.8万-4.4万年之间。

  对几万年前的遗骨进行基因测序，难度可想而知。他们提取的样品中，肯定只含有少量的尼安德特人DNA，以及大量的细菌和真菌的DNA。事实上，这些物质的DNA信息中的99.8%都是来自细菌和真菌。科学家们细心地不让自己的基因污染样品。他们还需在无菌室中操作，以保证不落进新的细菌。尼安德特人自己的DNA会断裂，其结构也会改变。好在科学家们通过多年的研究，已经对这种变化的规律有了认识，可以通过软件把不正确的信息变成正确的信息。

  通过最先进的“高通量测序技术”，研究小组最终绘制出包含有30亿个核苷酸的尼安德特人基因草图。这是一个很了不起的成就。但是，如果不对这些信息进行解读，它也只是一部“天书”而已。科学家们还需要知道，这些核苷酸的组合有什么“意思”。要做到这一点，最好的方法是把尼安德特人的基因和人类基因进行比较。

  比较 1%到4%的基因来自他们

  在对尼安德特人遗骨进行基因测序的同时，马普研究所的团队也对5个现代人的基因进行了测序。

  尼安德特人和智人非常相近，所以仅从一个基因片段来看，某个尼安德特人和某个现代人的区别可能比两个现代人之间的区别还少。实际上，智人和尼安德特人的基因相似程度超过99%。在那些不同的基因中，必须要确定哪些是尼安德特人特有的，哪些是个别尼安德特人或个别智人的基因突变。那些和智人一样的基因就更复杂了。我们知道智人和尼安德特人有共同祖先，所以肯定会有大量的共同基因；但有些共同基因可能是尼安德特人和智人杂交后，带给后代的。这就需要多个样本进行交叉对比，需要极强的计算分析能力。

  最终，科学家发现，大约有1%到4%的现代人基因来自尼安德特人。该团队的领导者帕博说：“尼安德特人没有完全灭绝，其一小部分还活着。”

  事实上，此前也有人尝试发现人类和尼安德特人“令人不安”的关系，但他们没有成功。2006年，美国伯克利国家实验室鲁宾领导的科研小组宣布，未发现尼安德特人和人类杂交的证据；2008年，美国加州大学格林领导的科学小组也得出了类似的结论。2006年7月，马普研究所的科学家小组宣布开始对尼安德特人进行基因组测序，经过4年的努力，他们终于得出了“划时代”的结论。

  时间 大约5万年前

  科学家还发现，不同地域的现代人身体里含有的尼安德特人DNA的数量并不一致。与非洲人相比，欧亚大陆的现代人，其DNA与尼安德特人更为相似。多数科学家认为智人于6万-5万年前走出非洲，来到欧洲。他们于是推测尼安德特人与智人杂交的时间大约是在5万年前。

  不过，对他们的发现还有一种替代性的解释。这种解释有点复杂：或许智人和尼安德特人共有的那些基因是从他们的共同祖先那里带来的。那为什么欧亚大陆人身体里尼安德特人的基因更多呢？原因可能是现在的非洲人已经不是走出非洲时的非洲人种了，而是换了一拨人，所以身体里已经没有那么多尼安德特人的基因。加州大学的格林表示，他们不认为这种说法是正确的，但也不能证伪这种说法。

  那么，尼安德特人的基因在我们身体里起什么作用呢？格林表示，现在还没看出尼安德特人的基因在我们身体里有什么重要性，“这些遗传信息散落在人类基因组里面，只是一些线索，告诉我们过去发生了什么。如果这些基因有什么适应上的好处，我们应当已经发现了。”但伦敦自然史博物馆的斯汀格教授则表示：“尼安德特人和现代人共有的基因起到什么样的作用我们还不知道，但我们下一步令人兴奋的研究肯定会聚焦于此。”

  延伸

  未能推翻

  “走出非洲”论

  尼安德特人和现代人的关系对研究现代人起源具有重要意义。现在大多数古人类学家认为，现代人的祖先于5万-6万年前“走出非洲”，沿路替代了当地繁衍的各种古人类。被智人替代的古人类既包括尼安德特人，又包括元谋人、北京人等曾经出现在中国的古人类。而弱化的“走出非洲”理论认为现代人的祖先曾经和欧亚大陆的其他古人类有过少量杂交。不过，也有人持“多起源”论，古人类学家黄万波就认为中国人起源于北京人等中国古人类。“尼安德特人和现代人曾杂交”的理论是否可以推翻“走出非洲”论呢？

  人口模型显示，当一个殖民群体和一个土著群体发生杂交，那么只要有很少人次的杂交，就会使土著群体的基因在殖民群体中广泛扩散。在现代人和尼安德特人的风流事儿中，现代人就是殖民群体，尼安德特人是土著群体。从研究得出的数字看，尼安德特人的基因在现代人中扩散得不怎么给力，说明这样的杂交非常少。

  “走出非洲”理论最重要的建构者之一斯汀格表示，这个理论并不足以推翻“走出非洲”理论。

  那么，可不可以用基因组测序的方法来证明中国人的起源呢？黄万波说，中国古人类化石太少，很难做这样的测定。

  相关研究

  丹尼索瓦人也“留种”

  几乎同时，美国加州大学格林领导的科学小组运用和尼安德特人研究类似的基因测序技术，确定在西伯利亚南部山洞中发现的早期人类化石属于一个新人种。

  虽然留存的化石只有一段指骨和一颗牙齿，但科学家们还是成功提取了DNA。认为这一类群体是人类家族绝灭的旁支，暂名为丹尼索瓦人。

  研究者们通过比较尼安德特人、智人与丹尼索瓦人的基因组序列，发现丹尼索瓦人和尼安德特人是姐妹群关系（由同一祖先衍生的两个分支）。令人惊奇的是，研究者们还发现丹尼索瓦人的部分基因序列仍存在于现代美拉尼西亚人的身体中，这部分基因占美拉尼西亚人基因总数的4%到6%。这说明美拉尼西亚人的祖先和丹尼索瓦人曾经有过杂交。“人类的故事越来越复杂了。”格林说。

  刘铮/文 摘自《新京报》

  尼安德特人得名于德国的“尼安德特谷”。1856年，这里出土了一些古人类头骨化石，被称为“尼安德特头骨”。

  一般认为，尼安德特人出现于大约24万年前，灭绝于大约3万年前。总之，尼安德特人是一群“让人无法忽视”的人。他们曾经很拉风地横行于欧亚大陆。

  因为从基因里找到尼安德特人和现代人曾经做过那件“疯狂小事儿”的证据，尼安德特人再次成了焦点。