2022年12月10日，诺贝尔生理学或医学奖得主斯万特·帕博在斯德哥尔摩的颁奖典礼上领过诺奖奖章和证书。图源：© Nobel Prize Outreach. Photo: Nanaka Adachi2022年12月10日，斯德哥尔摩，瑞典科学家、德国马克斯·普朗克演化人类学研究所研究员斯万特·帕博（Svante Pääbo）从瑞典国王手里领到诺奖奖章和证书。他因在已灭绝古人类基因组和人类演化领域的研究发现中的重大贡献而获奖。尤其是他关于尼安德特人基因组的研究，为我们揭开了一段复杂而迷人的人类历史。
近日，帕博和同事们针对尼安德特人的研究又有了令人惊喜的新结果。他们和法国、以色列、英国、俄罗斯、意大利、波兰等国的合作伙伴，首次成功地对西伯利亚一个偏远的尼安德特人社区的多个个体进行了测序，确定了多个具有亲缘关系的个体，其中包括一位父亲和他十几岁的女儿。利用这些基因组信息，我们得以窥见一个尼安德特人社区的社会组织方式。本研究已于2022年10月19日发表在《自然》上。
编译 ｜ Takeko
来源 ｜ 原理
第一份尼安德特人基因组工作草图于2010年发表。从那时起，研究人员又对来自整个欧亚大陆14个不同考古遗址的18个基因组进行了测序。虽然这些基因组提供了对尼安德特人历史更广泛的了解，但我们对单个尼安德特人社区仍然知之甚少。为了探索尼安德特人的社会结构，研究人员将注意力转向了西伯利亚南部，这片地区以前在古代DNA研究方面富有成果，包括著名的在丹尼索瓦洞穴发现丹尼索瓦人遗骸。我们已经知道，尼安德特人和丹尼索瓦人在这个地区生活了几十万年，而且尼安德特人和丹尼索瓦人曾相互交流过，比如，研究已经发现了一个父亲为丹尼索瓦人、母亲为尼安德特人的孩子。在这项新研究中，研究人员专注于调查查格尔斯卡娅（Chagyrskaya）和奥克拉尼科夫（Okladnikov）洞穴中的尼安德特人遗骸，这些洞穴距离丹尼索瓦洞穴不到100千米。查格尔斯卡娅洞穴。图源：Bence Viola, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology
尼安德特人在约5.4万年前曾短暂占领过这些地方，从这里的沉积物中，研究人员找到了多份可能同时生活的尼安德特人残骸。他们成功地从17份残骸中提取到了DNA，这是迄今为止在单项研究中对尼安德特人残骸进行测序的最大数量。在过去14年里，不少研究人员曾对查格尔斯卡娅洞穴进行过发掘。除了几十万件石器和动物骨骼外，还发现了80多块尼安德特人的骨骼和牙齿碎片，这不仅是这一地区，也是世界上最大的人类化石集合之一。生活在查格尔斯卡娅和奥克拉尼科夫的尼安德特人，懂得猎取野生山羊、马、野牛和其他在这里的河谷中迁移的动物。他们在几十千米外的地方采集石器的原材料，在查格尔斯卡娅和奥克拉尼科夫洞穴中出现相同的原材料，这也支持了遗传数据，说明居住在这些地方的群体具有紧密的关系。先前对来自丹尼索瓦洞穴的脚趾化石的研究表明，尼安德特人居住在阿尔泰山区的时间也相当早，大约在12万年前。不过，遗传数据显示，来自查格尔斯卡娅和奥克拉尼科夫洞穴的尼安德特人，并不是这些早期群体的后代，而是与欧洲尼安德特人的亲缘关系更近。这一点也得到了考古材料的支持：来自查格尔斯卡娅洞穴的石器与德国和东欧已知的米寇克文化最为相似。这17份残骸来自13个尼安德特人个体，其中包括7位男性和6位女性，其中8位是成年人，5位是儿童和青少年。在他们的线粒体DNA中，研究人员发现了几处所谓的异质性，它们在个体之间共享。异质性是一种特殊的遗传变异体，只在少数几代人中持续存在。在这些残骸中，还有一位尼安德特人父亲和他十几岁的女儿。研究人员还发现了一对二级亲属，是一位小男孩和一位成年女性，他们也许是表亲或祖母等亲属。一名尼安德特父亲和他的女儿。图源：© Tom Bjorklund异质性和相关个体的组合强烈地表明，查格尔斯卡娅洞中的尼安德特人，一定是在大约同一时间生活和死亡。这一事实非常令人兴奋，这意味着他们很可能来自同一个社会社区。科学家第一次可以用遗传学来研究尼安德特人社区的社会组织方式。另一个引人注目的发现是，这个尼安德特人社区内的遗传多样性极低，与10至20个个体的群体规模一致。换句话说，他们似乎生活在一个由近亲组成的小群体，由10到20个成员组成。这比任何古代或现代人类群体的记录都要低得多，而与濒临灭绝的濒危物种的群体规模更为相似。然而，尼安德特人并没有生活在完全孤立的社区中。通过比较Y染色体上的遗传多样性（父亲遗传给儿子）和线粒体DNA多样性（继承自母亲），研究人员可以回答这个问题：在社区之间迁移的是男人还是女人？结果显示，线粒体遗传多样性比Y染色体多样性高得多，这表明，这些尼安德特人社区主要是由女性迁移联系起来的。在现代狩猎采集者中，基于女性的迁移也是一种主要模式。研究人员希望未来在其他遗址中发现更多证据，从而确认这种现象是否普遍存在于尼安德特人社区中。尽管距离丹尼索瓦洞穴并不远，但这些迁移似乎没有涉及丹尼索瓦人。在查格尔斯卡娅洞穴尼安德特人生活的最后2万年中，似乎并没有发现丹尼索瓦人基因流的证据。这项研究提供了一幅尼安德特人社区可能是什么样子的具体画面。在一些科学家眼中，这让尼安德特人看起来更有人性了。
本文首发自微信公众号“原理”（ID：principia1687），《赛先生》获授权转载。参考资料：
1.https://www.mpg.de/19367938/1014-evan-meet-the-first-neandertal-family-150495-x
2.https://www.newscientist.com/article/2342731-neanderthal-family-life-revealed-by-ancient-dna-from-siberian-cave/
3.Skov, L., Peyrégne, S., Popli, D. et al. Genetic insights into the social organization of Neanderthals. Nature 610, 519–525 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05283-y
BOOK TIME 
1856年，也就是达尔文发表《物种起源》的三年前，在德国杜塞尔多夫以东约10千米处的尼安德河谷，清理采石场的工人发现了一个头盖骨和一些骨头。几年后，这些遗骸被鉴定为属于一种已经灭绝的古人类——尼安德特人。他们是谁？大约于3万年前消失的他们，是否与现代人类有过混血？我们体内是否还留存着尼安德特人的古老基因？
新科诺贝尔奖得主斯万特·帕博（Svante Pääbo），通过古DNA技术，大胆且严谨地探索了以上问题。《尼安德特人》既是他对古DNA领域从兴起到日趋成熟的第一手行业记录，同时也交织着一位科研工作者，真诚面对困惑、失败、质疑、成功与更多未知的精彩经历。从古埃及木乃伊到获得第一个尼安德特人线粒体DNA序列，再到发表第一个尼安德特人基因组草图；从瞒着导师开展实验，到冷战时期前往民主德国获取样本，再到全球科研协作背景下的交流轶事——帕博在古DNA领域30多年的探索，在“走出非洲”和“多地起源”学说争论之间，拉开了研究古老基因变异如何影响现代人生理的序幕，也见证了一位好奇于古埃及学的医学生到人类演化科研项目组织者的成长。请跟随本书追本溯源，一探我们如何成为人类，又是什么使我们成为人类。
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