一项新的研究表明,尼安德特人在进化过程中经历了剧烈的基因变异损失,这预示着他们最终的灭绝。对耳朵半规管的检查显示,尼安德特人经历了“瓶颈”事件,导致身体和基因变异的丧失。
一项由包括纽约州宾汉姆顿大学的教师在内的国际学者团队进行的新研究表明,尼安德特人在进化过程中经历了剧烈的基因变异损失,这预示着他们最终的灭绝。
该研究由宾汉姆顿大学人类学教授罗尔夫·克瓦姆和研究生布莱恩·基林共同撰写,测量了来自西班牙阿塔普尔卡和克罗地亚克拉皮纳的两组独特人类化石的半规管的形态多样性,半规管是内耳中负责我们的平衡感的结构,以及来自其他欧洲和西亚地区的样本。
克瓦姆表示:“内耳结构的发展是在非常严格的基因控制下进行的,因为它们在出生时已完全形成。这使得半规管的变异成为研究物种之间进化关系的理想代理,因为化石样本之间的任何差异反映了潜在的基因差异。本研究代表了一种新的估计尼安德特人群体基因多样性的方法。”
阿塔普尔卡化石被称为“前尼安德特人”,约可追溯到40万年前,是人类学家认为的尼安德特人祖先的最早化石。尼安德特人约在25万年前从这些居住在欧亚大陆的人群中出现,这些人群在50万到25万年前之间生活。克罗地亚的克拉皮纳地点是最完整的早期尼安德特人化石收藏,约可追溯到13万年前。研究人员计算了两个样本的半规管的形态多样性(即差异),并将其与彼此以及不同年龄和地理来源的“经典”尼安德特人样本进行了比较。
基林说:“能够参与这个依赖于我们领域最新前沿方法的研究项目令人兴奋。作为人类进化的学生,我总是对推动我们知识边界的研究感到惊奇。”
基于从化石中提取的古代DNA样本的近期研究表明,早期尼安德特人与后来的“经典”尼安德特人之间存在显著的基因多样性损失。被称为“瓶颈”的这种基因损失通常是由于种群个体数量减少的结果。古代DNA数据显示,基因变异的下降大约发生在11万年前。
新研究的结果表明,经典尼安德特人的半规管的形态多样性明显低于前尼安德特人和早期尼安德特人,这与古代DNA结果一致。
该研究由亚历山德罗·乌尔丘奥利(巴塞罗那自治大学米奎尔·克鲁萨丰特古生物学研究所)和梅赛德斯·孔德-瓦尔维德(HM医院和阿尔卡拉大学的进化耳声学讲座主任)领导。孔德-瓦尔维德作为共同作者强调了分析样本的重要性。
孔德-瓦尔维德表示:“通过包括来自广泛地理和时间范围的化石,我们能够捕捉到尼安德特人进化的全面图景。在克拉皮纳样本与经典尼安德特人之间观察到的多样性减少尤其引人注目且清晰,为瓶颈事件提供了有力证据。”
另一方面,研究结果挑战了之前接受的关于尼安德特人谱系起源与显著基因多样性损失相关的观点,从而促使需要提出新的解释来解释他们的起源。
乌尔丘奥利表示:“我们惊讶于发现来自骨头之井的前尼安德特人表现出与克拉皮纳的早期尼安德特人相似的形态多样性水平。这挑战了在尼安德特人谱系起源时发生瓶颈事件的常见假设。”