《尼安德特人》:用DNA技术解密尼安德特人

《尼安德特人》:用DNA技术解密尼安德特人

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用DNA技术解密尼安德特人。它与现代人类是什么关系?


精华笔记 


这是一本通过对尼安德特人DNA研究,认识尼安德特人与人类关系,以及人类起源与演化路径的书。尼安德特人一度被认为是现代人类的直系祖先,但后来的研究又推翻了这一观点。


本书的作者斯万特·帕博是瑞典演化遗传学家,现任德国莱比锡马克斯·普朗克学会演化人类学研究所所长是古遗传学领域的开创者之一,致力于尼安德特人的古DNA测序领域研究。在本书中,帕博不仅结合自己的经历,讲述了尼安德特人发现和研究的经过,也展示了有关人类起源的理论,是如何一步步革新的。



一、为什么人类曾认为尼安德特人是自己的祖先?


1.关于人类起源,人们最早相信的是神创论

 

《圣经》的《创世纪》里认为,上帝在大约13000年前创造了地球,以及地球上的万物和人类。

 

2.“多地区起源说”

 

19世纪50年代,达尔文提出了“进化论”,认为人是由类人猿演变而来的。根据化石发现,科学界提出了“多地区起源说”。认为尼安德特人是现代人的祖先。

 

在20世纪早期,根据这些化石年代的远近,古人类学家初步得出了这样的人类进化路径:南方古猿演化成为了直立人,直立人从一百多万年前起,逐渐走出了非洲,遍布了世界各地。


3.早期认为尼安德特人是人类祖先的理由


“多地区起源说”认为来到了亚洲西部和欧洲的古人类分支,就是后来的尼安德特人,他们后来成为欧洲人的祖先。这是因为根据年代顺序,尼安德特人化石在非洲化石之后,又在近代人类化石之前。而根据林奈的分类法,一些科学家认为形态相近的物种应划分为一类,还存在着亲缘关系。


4.针对尼安德特人地位的质疑

 

生物为了适应环境的变化,会随时改变自己的形态。因此,按照形态进行生物分类,进而判断他们的亲疏关系,并不总是适用。


随着20世纪考古发掘的进一步深入。人们在和尼安德特人同时代的地层里,又发现了智人的化石,智人和现代人更相近。


二、DNA技术的发展,如何刷新我们对尼安德特人的认识?


1.“单一地区起源说”


随着智人化石的发现,有科学家提出,人类的祖先其实是智人。他们在10万年前才走出非洲,取代了包括尼安德特人在内的其它直立人,成为我们现代人的祖先。

 

2.解决争论的方法:DNA测序


“单一地区起源说”从诞生之日起,就和“多地区起源说”陷入了混战,结束这场混战的,是DNA测序技术。测定DNA排序的相似度,就能判断尼安德特人和现代人之间的关系。


3.古DNA研究的关键技术——PCR技术

 

完整的DNA只能存在于生物活体当中,一旦生物体死亡,细胞中的双螺旋结构大都会随着个体的死亡迅速断链,分解消失。


PCR技术全称是聚合酶链式反应技术,它是一种在体外扩增DNA的技术,能将微量的DNA大幅增加。化石中残留的DNA量非常小,只有通过PCR技术增加数量,才能方便接下来的测序工作,也就是测定DNA分子上核苷酸的排列顺序。


4.尼安德特人线粒体DNA的测序以及结论


人类线粒体DNA研究是DNA测序的突破口,它结构简单,核苷酸对数量上,并且传女不传男。1996年,帕博的团队成功地提取出了尼安德特人的线粒体DNA,并完成了测序工作。结果发现,尼安德特人线粒体DNA序列和现代人差异较大,不可能是现代人的祖先。


只有智人和现代人有着相似的线粒体DNA。智人原本在非洲生活了数十万年。在大约10万年前,他们开始走出非洲,取代了原本生活的直立人,成为我们现代人的共同祖先。



三、现代人究竟和尼安德特人有没有关系呢?

 

1.细胞核DNA研究是解开现代人和尼安德特人关系的关键


人体细胞核中的DNA大约有几十亿个核苷酸对,这其中一半来源于父亲,一半来源于母亲。与线粒体DNA不同,不管是生男生女,都会遗传这些核苷酸对的特征。如果尼安德特人曾经和我们的祖先智人通过婚,通过比对现代人与尼安德特人的核DNA,就能找到蛛丝马迹。


2.尼安德特人细胞核DNA研究的难点


首先,适合进行细胞核DNA测序的化石并不好找。只有DNA残存量比较大的尼安德特人化石,才适合进行研究。这需要机遇。


其次,在获得了合适的化石后,提取细胞核DNA还要尽量避免污染的干扰。通过建立绝对洁净的实验室,改进操作方法的手段,2010年,帕博团队最终完成尼安德特人细胞核DNA测序。

 

3.尼安德特人和现代人类的具体关系


第一,尼安德特人确实对现代人的DNA有贡献。尼安德特人虽然不是现代人的祖先,但他们和我们的祖先智人在数万年前发生过基因交流。


第二,尼安德特人和智人有着共同的祖先。

通过对尼安德特人DNA的进一步分析,发现它们和智人,以及其他的一些直立人有着共同的起源。他们都是在650万年前,从黑猩猩群体中分离出来的。



书           名:尼安德特人

作           者:[瑞典]斯万特·帕博

主    讲   人:林雨

主讲人简介:清华大学科学技术哲学硕士,国家图书馆副研究馆员

主           播:旗达内

策 划  编 辑:李雪清


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