我們從哪里來?我們和之前的古人類有什么關系?是什么讓我們與其他古人類不同?2022 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者斯萬特·帕博從基因中發現“人之為人”的秘密,為解答人類進化的奧秘打開了一扇門。
人類總是對自己的起源充滿興趣。我們從哪里來?我們和之前的古人類有什么關系?是什么讓我們與其他古人類不同?
10 月3 日,瑞典科學家斯萬特·帕博因其在古人類基因測序上的重大成就,被授予2022 年諾貝爾生理學或醫學獎。這位一手創建了古人類基因學的世界級學者,從基因中發現了“人之為人”的秘密,為解答人類進化的奧秘打開了一扇門。
如今,地球上生活著78 億人,被生物學家稱為“現代人”。從非洲大陸上躲避捕食者的古猿到今天遍布全球的“萬物之靈”,是什么讓今天的人類如此獨特?這是帕博幾十年來一直試圖解答的問題。
目前,一個主流觀點是,現代人類祖先大約在30 萬年前首次出現在非洲,如今地球上的所有人類都是他們走出非洲的后代。然而,帕博的團隊通過對古人類尼安德特人的基因組進行測序發現,尼安德特人是當今人類已滅絕的近親。
據悉,尼安德特人是一群在40 萬年前生活在亞歐大陸的遠古人類。但在智人(現代人的祖先)于7 萬年前走出非洲后不久,高度社會化的尼安德特人突然從地球上消失了。帕博通過多年的基因研究證明,尼安德特人沒有真正“滅絕”,而是存在于我們的基因組中。

斯萬特·帕博
2010 年,帕博重建了第一個尼安德特人基因組草圖,發現尼安德特人與分布在歐亞的晚期智人有雜交,證明了現代的歐洲人與亞洲人身上有1%至4%的尼安德特人基因。此外,一種名為FoxP2 的基因可能是尼安德特人和現代人共有的基因,其與語言能力有關,這說明尼安德特人有可能擁有與現代人相似的語言能力。
另有研究表明,尼安德特人向現代人轉移的基因中,大部分可能是對現代人有害的。首先,尼安德特人的滅絕可能是因其基因不適應當時環境和現代生活;其次,源自尼安德特人的遺傳變異與包括心臟病、動脈壁增厚在內的12 種疾病患病風險的增加顯著相關;再次,尼安德特人的DNA 使得現代人產生抑郁癥、煙癮、日曬導致的皮膚損傷、新陳代謝較慢、血液凝結過多、帕金森病的幾率更高。這些疾病也增加了尼安德特人滅絕的風險。
2020 年,新冠肺炎疫情暴發后,帕博發現,帶有尼安德特人基因組的歐洲人更容易成為新冠重癥患者。這一發現也為人類未來基因科技的突破打下了堅實的基礎。
與此同時,帕博還發現許多亞洲人身上存在另一種遠古人類丹尼索瓦人的基因。研究認為,丹尼索瓦人是一個已經滅絕的人種,與尼安德特人是姐妹群關系(由同一祖先衍生的兩個分支),可能在更新世(約259 萬年前至1.17 萬年前)晚期生活于亞洲大陸。丹尼索瓦人也是直立行走,但身體構造與現代人不同。
通過對來自世界不同地區的人的基因組序列進行比較研究,帕博發現,現代人可能兩次與丹尼索瓦人發生大規模混血,丹尼索瓦人的基因以不同比例保存在現代大洋洲、東南亞和東亞人群的身體里。其中,巴布亞新幾內亞的現代美拉尼西亞人中,有約6%的基因與丹尼索瓦人相同,可能是美拉尼西亞人的祖先在亞洲東南部與丹尼索瓦人相遇并雜交,然后美拉尼西亞人的祖先來到巴布亞新幾內亞。此外,通過基因組比對發現,部分大洋洲族群體內的丹尼索瓦人基因比例較高。
丹尼索瓦人與現代人的基因交流有一個最有名的饋贈——把EPAS1 基因轉移給了現代人,這在中國藏族人和夏爾巴人(意為“來自東方的人”,散居在喜馬拉雅山兩側)身上較常見。
研究發現,在高原上生活的藏族人和夏爾巴人都有變異的EPAS1 基因,說明丹尼索瓦人曾與藏族人有過基因交流。變異的EPAS1 基因使藏族人能輕微提高紅細胞和血紅蛋白水平,既能提高供氧,又不會造成什么副作用。
2019 年,中國研究團隊在位于甘肅省甘南藏族自治州夏河縣甘加鄉的白石崖溶洞舊石器時代考古遺址中發現了丹尼索瓦人化石,命名為夏河人,距今至少16 萬年。研究團隊從下頜骨化石提取并測序首個丹尼索瓦人線粒體基因序列,最終揭示丹尼索瓦人成功適應了高寒缺氧的環境,在更新世晚期就長期生活在青藏高原。
通過解讀這些“表親”們的基因組,我們不僅能知曉人類的起源,也能打開無數通往醫學、生物學、馴化學的新大門。