一组尼安德特人（黑色）和一群现代人（红色，顶排）之间的相遇，后代显示了最近的尼安德特人祖先（红色，底排），想象成一幅洞穴艺术画。来自这些早期人类祖先的骨骼和牙齿的DNA正在帮助科学家了解早期智人和他们从非洲迁徙后遇到的尼安德特人之间的相互作用。图片来源：uux.cn/Leonardo Iasi，MPI-EVA。由Dall-E和BioRender.com创建

（神秘的地球uux.cn）据加州大学伯克利分校：一项对欧洲和亚洲古代现代人（智人）DNA的新分析比以往任何时候都更精确地确定了尼安德特人与现代人杂交的时间段，从大约50500年前开始，持续了大约7000年，直到尼安德特人开始消失。

这种杂交给欧亚人留下了许多从我们的尼安德特人祖先那里继承的基因，这些基因总共占我们今天基因组的1%到2%。

基于基因组的估计与考古证据一致，即现代人类和尼安德特人在欧亚大陆并肩生活了6000至7000年。

该分析涉及当今人类基因组以及从欧亚大陆周围现代人类骨骼中发现的DNA测序的58个古代基因组，发现尼安德特人与智人杂交的平均日期约为47000年前。之前对杂交时间的估计在54000到41000年前。

新的日期也意味着，现代人类从非洲到欧亚大陆的最初迁徙基本上在43500年前就结束了。

加州大学伯克利分校分子和细胞生物学助理教授Priya Moorjani是该研究的两位资深作者之一，他说：“这个时间点非常重要，因为它直接影响到我们对走出非洲移民时间的理解，因为今天大多数非非洲人从尼安德特人那里继承了1-2%的祖先。”。

“这也对了解非洲以外地区的定居点产生了影响，这通常是通过观察世界不同地区的考古材料或化石来完成的。”

这项基因组分析也由纽约罗切斯特大学的本杰明·彼得和德国莱比锡的马克斯·普朗克进化人类学研究所（MPI-EVA）领导，发表在12月13日出版的《科学》杂志上。两位主要作者是MPI-EVA的研究生Leonardo Iasi和现就职于Ancestry DNA公司的前加州大学伯克利分校博士后Manjusha Chintalapati。

例如，基因流动的持续时间较长可能有助于解释为什么东亚人的尼安德特人基因比欧洲人和西亚人多20%。如果现代人类像考古遗址所表明的那样在大约47000年前向东迁移，他们可能已经混合了尼安德特人的基因。

彼得说：“我们发现，混合时期非常复杂，可能需要很长时间。在6000到7000年的时间里，不同的群体可能会分开，有些群体可能会继续混合更长的时间。”。“但一个共享的基因流时期最适合数据。”

Chintalapati说：“主要发现之一是对尼安德特人混合时间的精确估计，这之前是使用单个古代样本或当今个体进行估计的。没有人试图将所有古代样本建模在一起。”。“这使我们能够更全面地了解过去。”

基因组中的尼安德特人沙漠

2016年，Moorjani开创了一种利用古代个体的不完整基因组推断尼安德特人基因流动时间的方法。当时，只有五个古老的智人基因组可用。

在这项新研究中，Iasi、Chintalapati和他们的同事利用这项技术，对过去45000年生活在欧洲、西亚和中亚的58个先前测序的古代智人基因组以及全球275个当代人类的基因组进行了分析，以提供更精确的日期——47000年前。

他们没有假设基因流发生在一代人中，而是尝试了Iasi和Peter开发的更复杂的模型，以确定杂交持续了大约7000年，而不是间歇性的。

由MPI-EVA研究人员进行的另一项独立研究证实了尼安德特人和现代人杂交的时间，该研究于12月12日发表在《自然》杂志上。这项研究对生活在大约45000年前的两个新测序的智人基因组进行了分析，也发现了47000年前的日期。

Chintalapati说：“尽管在之前的研究中已经发表了古代基因组，但还没有对它们进行分析，以这种详细的方式研究尼安德特人的祖先。我们创建了现代人类尼安德特人祖先片段的目录。通过将所有这些样本联合分析，我们推断基因流动的时期约为7000年。”。

“马克斯·普朗克小组实际上对新的古代DNA样本进行了测序，使他们能够直接确定尼安德特人基因流的年代。他们得出了与我们相似的时间。”

加州大学伯克利分校/MPI-EVA团队还分析了现代人类基因组中包含从尼安德特人遗传的基因的区域，以及一些完全没有尼安德特人基因的区域。他们发现，缺乏尼安德特人基因的地区，即所谓的古代或尼安德特人沙漠，在两组人杂交后迅速发展，这表明基因组中这些地区的一些尼安德特人的基因变异一定对现代人类是致命的。

早在4万年前的现代人类样本——来自罗马尼亚Oase洞穴、俄罗斯Ust'-Ishim、捷克Zlatýkànu、中国天元和保加利亚Bacho Kiro的样本——已经在其基因组中包含了这些沙漠。

Iasi说：“我们发现，4万年前的早期现代人类在沙漠中没有任何祖先，因此这些沙漠可能在基因流动后迅速形成。”。

“我们还研究了尼安德特人祖先频率随时间和整个基因组的变化，发现了高频出现的区域，可能是因为它们携带了从尼安德特人渗入的有益变异。”

正如之前的一些研究所报道的那样，大多数高频尼安德特人基因与免疫功能、皮肤色素沉着和代谢有关。

例如，一种遗传自尼安德特人的免疫基因变体对导致新冠肺炎的冠状病毒具有保护作用。一些与免疫系统和皮肤色素沉着有关的尼安德特人基因在智人中的频率实际上随着时间的推移而增加，这意味着它们可能对人类的生存有利。

“尼安德特人生活在非洲以外的严酷的冰河时代气候中，适应了这些环境中的气候和病原体。当现代人离开非洲与尼安德特人杂交时，一些人继承了尼安德特人的基因，这可能使他们能够更好地适应环境并茁壮成长，”Iasi说。

Chintalapati补充道：“我们在3万年前的样本中发现了其中一些区域，这一事实表明，其中一些区域实际上在渗入后立即进行了适应。”。

其他基因，如赋予冠状病毒抗性的基因，可能不会立即有用，但后来变得有用。

“环境发生了变化，然后一些基因变得有益，”彼得说。

Moorjani目前正在研究东亚裔人的尼安德特人序列，他们不仅拥有更高比例的尼安德特基因，而且还拥有另一个早期人类群体丹尼索瓦人的一些基因，占其基因组的0.1%。

Moorjani说：“我们可以追溯过去，看看从我们的进化表亲尼安德特人和丹尼索瓦人那里继承的变异是如何随着时间的推移而变化的，这真的很酷。”。“这使我们能够了解尼安德特人和现代人混合的动态。”