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【科學講堂】祖先大混血 基因中尋人

2019-04-10
■尼安德特人與我們最著名的分別,就是他們的頭骨在後腦的地方突起:左邊的是智人頭骨,而右邊的是尼安德特人頭骨。 網上圖片■尼安德特人與我們最著名的分別,就是他們的頭骨在後腦的地方突起:左邊的是智人頭骨,而右邊的是尼安德特人頭骨。 網上圖片

上次跟大家談到,現今人類(學術名稱為智人,Homo sapiens)大約在35萬年前出現在地球之上,並且是從非洲大陸出發,慢慢移居至世界各地。不過,在人類發展的過程之中,智人並不是唯一出現過的種族;在大家的基因之中,還包含了來自其他早期人類種族的部分,今天就和各位分享一下近年這方面的一些研究結果。

出非洲先遇尼安德特人

早期的其他人類種族,較為人知的可能是尼安德特人(Neanderthal)。尼安德特人的骨頭遺骸,早在1829年就被荷蘭學者Philippe-Charles Schmerling在比利時的一個洞穴內發現,不過當時還沒察覺到這些遺骸是來自另一個人種。

及至1856年,在德國尼安德特山谷的一個洞穴中,進一步找到更多骨頭遺骸,人們才開始猜想,以往可能曾經存在過另外一個人種。大家也可以留意,這個正好是達爾文建構和提倡他的演化論的年代;這些另類人種的骨頭遺骸,為當時人們帶來的衝擊可能一點也不小。

其後,科學家找到更多遺骸,令我們得知尼安德特人比我們魁梧,但腿比較短;這種體型的表面面積相對較低,可能是為了對抗寒冷的生活環境。尼安德特人與我們最著名的分別,就是他們的頭骨在後腦突起,相比之下,尼安德特人的頭骨較長,而我們的則較圓,所以尼安德特人的腦容量絕對不低。

到了2006年,一班科學家開始了解讀尼安德特人基因圖譜的計劃。在解讀基因圖譜的同時,他們也比較了尼安德特人與現今人類的基因。他們發現,非洲人跟尼安德特人的基因並沒有太大的重疊,但是世界的其他人類種族卻擁有百分之一到三的尼安德特人基因。

這個發現,跟上次提到現今人類是從非洲出發,再慢慢遍佈全世界的想法也是一致的:智人離開了非洲,然後才遇上了尼安德特人;在其後的交往繁殖中,現今人類得到了一小部分的尼安德特人基因。

到亞洲認識丹尼索瓦人

另一個混進了我們基因的早期人種是丹尼索瓦人(Denisovan)。我們對丹尼索瓦人的認識不算太多:2008年在西伯利亞的丹尼索瓦洞穴中,發現了這個人種的手指骨、牙齒和腿骨(也有可能是臂骨)。

分析指出,丹尼索瓦人跟尼安德特人在基因上比較接近:大約在55萬年前,丹尼索瓦人和我們有一個共同的祖先,而丹尼索瓦人和尼安德特人則在大約30萬年前才在基因上互相分開,慢慢成為兩個不同的種族。由於已找到的丹尼索瓦人遺骸不多,我們暫時還不是太清楚這個人種的體格及外貌特徵。

其後的基因研究指出,不少亞洲地方的人種(包括菲律賓、新畿內亞、西藏)含有百分之三到五的丹尼索瓦人基因。現今流行的一個猜想是,離開了非洲的智人先是遇上了尼安德特人,然後再在大約5萬年前碰上丹尼索瓦人,混合成了現今人類的基因圖譜。

新西蘭梅西大學(Massey University)的生物學家Murray Cox跟他的研究團隊更在最近發表了他們有關巴布亞新畿內亞人跟丹尼索瓦人的基因分析結果。

他們發現巴布亞新畿內亞人的基因,有兩個來自丹尼索瓦人的部分,而這兩個部分的分別頗大,可能是來自兩種丹尼索瓦人。

Cox因此懷疑,丹尼索瓦人本身可能並不是一個單一的種族。這兩個部分的其中一個只在新畿內亞人身上找到,而且位於新畿內亞人還沒有受到混雜的基因部分。Cox由此推論,丹尼索瓦人可能在較近代的時候(1.5萬年至3萬年前)還在新畿內亞區域生活,因而在與智人交往時,將部分基因混進現代人類中。■張文彥博士 香港大學理學院講師

短暫任職見習土木工程師後,決定追隨對科學的興趣,在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位,修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師,教授基礎科學及通識課程,不時參與科學普及與知識交流活動。

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