很多人都好奇:尼安德塔人、丹尼索瓦人,跟我们到底是什么关系?1735 年,现代生物分类学之父林奈在《自然系统》中首次用属名加种名的二名法,系统性区分不同物种。
23 年后的 1758 年,林奈在第 10 版《自然系统》里为人类定下学名 Homo Sapiens Sapiens,拉丁文意为智慧明智,中文译为智人。为了强调和其他古人类的区别,我们给自己冠上了 “智” 这个字。
但智人和其他古人类的差距,真的只在智慧吗?过去我们只能靠人类学研究骨头,或是比对现存人类 DNA 推测演化脉络,直到 20 世纪末,古 DNA 研究的工具终于出现,让我们能真正触摸到人类演化的真相。
2010 年是人类演化研究的重要分水岭,瑞典生物学家帕博彻底改写了人类的族谱。他的团队拼出了全球第一版尼安德塔人全基因组草图,更意外发现:我们和过去认为毫无关系的尼安德塔人,竟然有着血缘联系。
这项创举让帕博在 2022 年拿下诺贝尔奖,不久前他到台湾科博馆交流,我终于当面请教了这个大家最关心的问题。提取古 DNA 的难度远超想象。
数万到数十万年的古人类骨骼,早已被环境摧残得不成样子,真的还能找到完整的 DNA 片段吗?马萨尼博士带领团队在实验室里,小心翼翼从股骨的破损部位取样,避免破坏骨骼的形态信息。
他们先去除骨骼表面,再用高速钻头收集极细微的骨粉,通过化学药剂溶解矿物质和细胞膜,释放出古 DNA。经过数万年的降解,古 DNA 早就被 “碎纸机” 搅碎成极短的片段,不少核苷酸还受到化学损伤。
传统的 DNA 定序技术针对双股 DNA 设计,单股突出的片段会被直接切掉,这对本就脆弱的古 DNA 来说几乎是致命的。
帕博团队的核心成员马提亚斯・迈尔因此发明了革命性的单股 DNA 定序库建库技术,不管是完整双螺旋还是单股受损的 DNA 片段,全部都纳入资料库,再通过比对剔除细菌、真菌的 DNA。
区分古 DNA 和现代人类 DNA 的关键,在于 DNA 的脱氨作用:DNA 序列两端的胞嘧啶 C 会随时间脱去氨基变成尿嘧啶 U,只要检测两端是否有高比例的 C 转 U 的痕迹,就能判断是否为真正的古 DNA。
除此之外,实验室的环境要求堪比半导体工厂,无尘衣、全设备消毒,严防任何现代 DNA 污染。辛苦的研究换来了惊人的成果:我们身上平均带着 2% 的尼安德塔人基因。
很多人会问,知道这个有什么用?其实影响远超想象。
尼安德塔人的 DNA 让我们的皮肤表皮细胞对光线更敏感,冰河时期能帮助高纬度祖先适应弱光环境,但放到今天,就容易让皮肤细胞受损增生。
还有一段 SLP 基因变异,会让血液加速凝固,石器时代狩猎受伤或生产大出血时能救命,但放到现代,会增加心脏病、中风、肺栓塞和妊娠并发症的风险。
我们还从尼安德塔人身上继承了影响白血球表面受体活性的基因变异,帮助走出非洲的祖先快速建立先天免疫力,对抗欧洲的真菌、寄生虫和细菌,还能降低幽门螺旋杆菌感染几率。
但在现代卫生环境下,这种强化的免疫反应过于敏感,反而会提升过敏、发炎和自体免疫疾病的风险。甚至还有研究发现,尼古丁成瘾基因也和尼安德塔人有关,只是具体原因还没搞清楚。
不过我们身上的古人类基因不全是 “坏处”:比如和尼安德塔人的混血,帮助古人类适应高肉高坚果的饮食,降低维生素 B1 的吸收,但放到今天,我们很少吃那么多坚果,就容易出现脾胃不足的问题。除了尼安德塔人,我们身上还有丹尼索瓦人的基因。
2010 年,考古学家在西伯利亚丹尼索瓦洞发现了小指骨碎片,经帕博团队检测,这是从未被发现的远古人类,也就是丹尼索瓦人。
2008 年,台湾渔民在澎湖水道打捞到一件古人类右侧下颚骨化石,后来被命名为澎湖猿人,编号 NMNS 006655F051911,收藏在国立自然科学博物馆。
这项成果在 2025 年登上国际顶尖期刊《Science》,澎湖猿人是台湾发现的首个丹尼索瓦人化石。
智人走出非洲后,和尼安德塔人、丹尼索瓦人发生了复杂的跨物种混血和基因流动。2025 年意大利的研究显示,智人的人口规模更大,在 1 万到 3 万年间不断小规模进入尼安德塔人的领地通婚,最终主导了基因流向。
古人类并没有被消灭或取代,他们的基因虽然被稀释,但依然留在我们体内。有人会问,能不能把身上的坏习惯都甩给祖先?
其实我们每个人携带的近祖基因变体都不同,新冠疫情期间就有研究发现,一种来自古人类的基因变体,会让重症或死亡风险提升 2 到 3 倍,但也有变体能降低流产风险。想要搞清楚自己身上的哪些特质来自古人类,还需要更多研究。
我们身上的古人类基因,既是祖先留下的生存印记,也在潜移默化影响着今天的健康。想要真正了解自己,还有很长的路要走。