5 萬年前智人祖先欠下的風流債,竟要現代人來還
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關注人類進化史的朋友們都知道,我們的祖先智人是個風流的物種。他們跟古人類尼安德特人啪啪啪出混血的我們之後,在我們的體內留下了一些「定時炸彈」,例如導致抑鬱症、II型糖尿病、吸煙成癮等,實在是拖了現代智人的後腿。
不過,智人欠下的風流債可不止這些。除了尼安德特人,他們還跟其他遠古人種羞羞過,並且也對我們現代人造成了一些影響。
2008年,西伯利亞阿爾泰山丹尼索瓦洞穴 (Denisova Cave) 裡面,考古人員發現了如下神秘物品:
這不是松子,也不是牙齒,而是……
一個女孩的指骨碎片。
沒錯,這期智人觀察室,我們走近的就是——丹尼索瓦人(Denisovan)。
他們是誰?
研究人員發現這顆珍貴的指骨碎片後,還發現了包括一塊指骨、一顆牙齒和一些飾物在內的化石。
利用現存的 DNA 對其進行測序。排除了現代人 DNA 污染等因素後進行了全基因組測序,推測這塊指骨的主人可能是一個 5-7 歲的小女孩,研究人員把她標記為「Woman X」
Hmmm…. 怎麼想到了Xman。
DNA 證據表明,這小女孩並不屬於任何已知古人類物種,於是按照發現地被命名為丹尼索瓦人。
比較基因序列差異後科學家們推斷,這個人種大概在一百萬年前就與我們智人祖先、以及尼安德特人分道揚鑣了。
丹尼索瓦人依靠雙腳行走,但身體構造和智人、尼安德特人卻有所不同。他們與尼安德特人是姐妹群關係,因此長得也比較相似。
2012 年,研究人員完成了對丹尼索瓦人的基因組測序,發現:
現代人類的基因組中還保留了部分丹尼索瓦人的基因。從某種意義上來說,他們還活在我們體內。
而且在部分人群中比例高達 5%,比尼安德特人的還高(非洲以外的人群中,尼安德特人基因比例約為 1%~4%)。
5 萬年前的智人一時風流,給今天的智人留下了苦頭
今天的一些澳大拉西亞((包括澳大利亞、紐西蘭和鄰近的太平洋群島),尤其是來自巴布亞紐幾內亞的人中,約 5% 的DNA來源於丹尼索瓦人。我們的智人祖先在5萬年前、甚至更早就與丹尼索瓦人做過羞羞的事了。
美國華盛頓大學的 Sharon Browning 團隊將古代 DNA 分離出來之後,又利用丹尼索瓦人和尼安德特人、現代不同大洲的人群的基因組信息,構建了一個古人與現代人基因交流的模型,發現相比起巴布亞人,東亞人和丹尼索瓦人基因組匹配度更高。這一分支的丹尼索瓦人與影響巴布亞紐幾內亞地區人群的丹尼索瓦人分屬於兩個不同的群體。
因此研究人員得出結論:智人在至少兩個地方都與丹尼索瓦人發生過為愛鼓掌的故事,包括亞洲東部以及更遠的印度尼西亞東南部,或者巴布亞紐幾內亞。
現代智人體內有了丹尼索瓦人基因,也能算獲得了一些祖先的饋贈:青藏高原上的藏族人群對於高原的極強適應能力(擁有特殊的血紅蛋白水平調控機制),可能就要感謝這種基因。
另外,丹尼索瓦人和尼安德特人的基因,也在一定程度上幫助現代智人擁有了更強健的免疫系統。
可惜智人祖先這種到處雜交留給我們後代的可不止是優點,還埋下了一些 bug:
研究者懷疑,智人祖先的雜交可能導致男性後代生育能力下降。
現代男性生育能力下降了嗎?
之所以有這樣的懷疑,是因為研究人員對於古人類*基因進行分析之後,注意到,無論丹尼索瓦人還是尼安德特人基因,在現代人 X 染色體上的含量比在常染色體上明顯更低,甚至不及常染色體的 1/3。
這是腫么回事?
對此,一種可能的情況是:智人發生雜交的風流韻事時,性別搭配不均衡。主要是女性智人祖先與男性古人類祖先進行結合,那麼混血的男孩沒法遺傳智人爸爸的X染色體,於是一代一代遺傳下來,X 染色體中古人類基因含量就偏低了。
那為什麼智人祖爺爺就不願意跟丹尼索瓦人祖奶奶啪呢?難道是嫌女丹尼索瓦人不好看?
又或者,是因為男性古人類祖先搶走了智人祖奶奶強行….. 可如果是這樣大批量劫掠,就不會被智人祖爺爺發現然後暴揍嗎?
其實,研究者還有另一種解釋。他們認為,X 染色體上古人類含量低這一現象要歸咎於雜交男性後代生育能力的下降。部分古人類(例如丹尼索瓦人)基因進入早期智人祖先基因組後,本來無害的基因可能變成對男性生育力有不良影響的基因,並普遍集中於雜交男性後代的X染色體內。
而在自然選擇過程中,這種有害基因被逐漸剔除,就導致 X 染色體上的古人類基因含量小於常染色體。
不過,無論祖先的風流是不是對男性生育能力造成了影響,男人們還是得對自己的生殖健康上上心了。
我才不會告訴你在最近四十年里,西方男性(主要包括北美、歐洲、澳洲和紐西蘭地區)的精子濃度和數量銳減到原來的一半了。
2017 年發表在《人類生殖醫學前沿》(The Human Reproduction Update) 的一篇綜述,對1981 至 2013 年發表的 7518 篇進行了研究,搜集並分析了其中185個研究中的 42935 份男性精子數據。分析結果顯示,在過去近 40 年間(1973 年持續到 2011 年),西方男性單次射精的精子濃度平均每年降低 1.4%,總體降低了 52.4%;總精子數量平均每年降低 1.6%,總體降低了 59.3%。
主要的罪魁禍首是殺蟲劑、塑料製品、肥胖、煙草、社會壓力等等。
我也不會告訴你,男性的重要基因 Y 染色體越來越短了。
1600 多萬年前的 X、Y 染色體是一樣長的,而現在 Y 染色體長度僅為 X 染色體的 1/3,而且有研究人員猜測 450 萬年後 Y 染色體會徹底消失。自然界中的東歐鼴鼠和日本田鼠的雄性就在進化的過程中把 Y 染色體給丟乾淨了。
我也不會告訴你,根據各種機構的調研,現代年輕人(主要是90後)的性生活頻率確實下降了:
美國一項對近 27000 人進行調查的研究顯示,比起 1960-1980 年代的同齡人,如今 20-24 歲的成年人中更少有人有性伴侶,更多年輕人選擇佛系禁慾(研究發表在《性行為檔案》(Archives of Sexual Behaviour)雜誌上)。
(不排除是年輕人對於啪啪啪的理解變了,導致調查結果出現偏差。)
我要告訴你們的是一個「好消息」,一般人我不告訴他,那就是:
反正所有男人都是「變性人」。有沒有Y染色體有什麼大不了的。
其實我的意思是,真正決定性別的是 Y 染色體上的 SRY 基因,而不是 Y 染色體本身。
SRY 基因的表達像個開關,負責啟動睾丸的形成,以及以後的雄性器官發育過程。其作用對象是 SOX9。在 XY 染色體中,如果 SOX9 增強表達,輔助細胞就會去形成男性器官。如果 SOX9 在原地躺屍,既不增強也不減弱,那輔助細胞就會繼續發育成女性器官,有 Y 染色體也沒用。
而且,隨著科技進步,沒有精子也能生下後代啦。
2015年中科院上海生科院的李勁松團隊,就成功利用兩個老鼠的卵子繁衍出了健康的後代。
更不要說早在 20 年前,克隆羊多莉就已經是單純靠三個媽生下來的了。
是不是聽到這個,你鬆了一口氣:終於不用擔心自己的生育能力下降了?
註:文中所用「古人類」一詞不包含早期智人。
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參考:
Reich, David, et al. "Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia." Nature 468.7327 (2010): 1053-1060.
Sankararaman, Sriram, et al. "The Combined Landscape of Denisovan and Neanderthal Ancestry in Present-Day Humans." Current Biology (2016).
Green, Richard E., et al. "A draft sequence of the Neandertal genome." science 328.5979 (2010): 710-722.
Simonti, Corinne N., et al. "The phenotypic legacy of admixture between modern humans and Neandertals." Science 351.6274 (2016): 737-741.
Sankararaman, Sriram, et al. "The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans." Nature 507.7492 (2014): 354-357.
Hagai Levine, Niels J?rgensen, etc, Temporal trends in sperm count: a systematic review and meta-regression analysis,Human reproduction update
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※善意的謠言 | 人類學研究筆記 vol15
※《金翼》︱對個體命運的一點思考
※人類學雜記——4. 我們是北京猿人的後代麼?