Nature子刊:尼安德特人如何被现代人干掉?

【字体: 时间:2019年11月11日 来源:生物通

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  如今,斯坦福大学生物系的Gili Greenbaum及其同事提出,复杂的疾病传播模式可以解释现代人如何在短短几千年的时间内横扫欧亚的尼安德特人。

  

我们现代人类的亲戚尼安德特人称霸欧洲达20万年,但在遇上现代人之后却迅速消失。那么,到底是谁干掉了尼安德特人?气候、疾病、自然灾害还是现代人?我们的祖先在其中扮演了什么样的角色?

如今,斯坦福大学生物系的Gili Greenbaum及其同事提出,复杂的疾病传播模式可以解释现代人如何在短短几千年的时间内横扫欧亚的尼安德特人。这项成果于近日发表在《Nature Communications》杂志上。

“我们的研究表明,疾病在尼安德特人的灭绝中扮演着比想象中更重要的角色。它们可能是现代人类成为地球上仅存的人类群体的主要原因,”文章第一作者Greenbaum谈道。

考古学证据表明,13万年前,我们的祖先(智人)走出非洲,来到地中海沿岸的中东,第一次遇到了尼安德特人。6万年前,第二批智人走出非洲,在欧洲的大陆上又一次遇到了尼安德特人。大约4万年前,尼安德特人消失。这中间到底发生了什么?

研究人员利用疾病传播和基因流动的数学模型,证明了两个物种所特有的疾病造成了无形的疾病屏障,阻止了他们进军敌方的领土。在这个以黎凡特为中心的狭窄区域内,尼安德特人和现代人维持了数千年的暂时平衡。

尴尬的是,两个物种通过杂交而融合在一起,最终打破了原先的僵局。他们生下的杂交人种可能同时携带了两个物种的免疫相关基因,而这些基因在现代人类和尼安德特人群体中缓慢传播。

随着这些保护性基因的传播,两个群体的疾病负荷或感染后果都逐渐减轻。最终达到了一个临界点,使得现代人获得了足够的免疫力可以跨过黎凡特区域,并深入尼安德特人的领地,而健康方面几乎不受到影响。

此时,现代人类相对于尼安德特人的其他优势就显得更加重要了,比如更致命的武器,或更复杂的社会结构。Greenbaum表示:“一旦跨过了某个阈值,疾病负荷就不再起作用,相反其他因素会起作用。”

那么,为什么是现代人类取代尼安德特人,而不是相反?斯坦福大学群体遗传学教授Noah Rosenberg表示:“我们的假说是热带地区的疾病负荷高于温带地区的疾病负荷。这种疾病负荷的不对称性可能有利于现代人类。”

根据这些模型,即使一开始两个群体的疾病负荷存在微小差异,但是随着时间的增长,我们的祖先逐渐处于优势地位。“当现代人几乎完全摆脱了尼安德特人的疾病时,尼安德特人仍然很容易受到现代人疾病的攻击,”Greenbaum说。“此外,随着现代人不断深入欧亚大陆,他们将遇到更多没有获得保护性免疫基因的尼安德特人。”

于是,故事的结局大家都知道了,尼安德特人最终在大约4万年前灭绝了。(生物通 薄荷)

原文检索

Greenbaum, G., Getz, W.M., Rosenberg, N.A. et al. Disease transmission and introgression can explain the long-lasting contact zone of modern humans and Neanderthals. Nat Commun 10, 5003 (2019) doi:10.1038/s41467-019-12862-7

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