不那么敌意的接管：人类Y染色体取代了尼安德特人的版本

我们知道，尼安德特人在许多现代人的DNA中留下了他们的印记，但这种交流是双向的。我们这个物种大约45000年前在欧亚大陆遇到的尼安德特人群体已经携带了一些智人基因，作为更早的遭遇的纪念品。最近的一项研究表明，这些早期的相遇使得智人版本的Y染色体在37万到10万年前的某个时候完全取代了原始的尼安德特人版本。

进化遗传学家马丁·皮特、珍妮特·凯尔索和他们的同事使用一种新方法对来自法国、俄罗斯和西班牙遗址的两名丹尼索瓦人和三名尼安德特人的Y染色体DNA进行了测序(这三人都生活在3.8万到5.3万年前)。欧亚大陆最古老的尼安德特人基因组的Y染色体看起来更像丹尼索瓦人。然而，后来的尼安德特人的Y染色体看起来更像我们人类。

几万年前，我们这个物种至少与另外两个原始人共享这个世界。他们留下的工具、珠子和艺术品暗示，这些其他人类很可能和我们很相似。显然，我们都有足够的相似之处，可以有一点性行为。

这导致了一段真正复杂的人口历史，跨越了数千年和几个大陆。我们在考古记录中见过尼安德特人和丹尼索瓦人的女儿，我们物种的DNA记录了尼安德特人和丹尼索瓦人的古老遭遇。尼安德特人的基因组还携带着与早期智人会面的更早的遗传遗产。

我们所知道的大部分都来自我们常规染色体的DNA--性染色体的数据较少。遗传学家可以利用这种DNA中的差异来估计两个种群，如智人和尼安德特人，最后共享一个共同祖先的时间。计算它们DNA中的微小差异，并将其与人类DNA积累突变的速度进行比较，你就可以得出一个粗略的日期，说明种群何时分裂。(请随意花一点时间来体会一下，我们真正知道这一点是多么酷。)。

我们从非性别染色体获得的DNA数据告诉我们，尼安德特人和丹尼索瓦人共享人类家谱的一个分支，这个分支是在70万到55万年前的某个时候从我们的分支中分离出来的。但Y染色体讲述了一个不同的故事，表明我们最近的共同祖先生活在大约37万年前。

这表明，在这两个群体分道扬镳并进化成不同的群体很久之后，他们相遇并交换了基因(当然，这肯定是他们当时所说的)。随着时间的推移，我们的Y染色体基因组版本最终取代了尼安德特人版本。

“[研究]Y染色体和线粒体DNA的一大优势是，尽管它们只通过单一的父系/母系提供了人类历史的简单观点，但它们可以使人类历史的某些方面(如基因流动)变得更加清晰，”Petr和Kelso告诉Ars。“从我们的研究中可以明显看出，从早期现代人到尼安德特人的基因流动就是这种情况，这一点非常清楚。在常染色体DNA中找到这样的东西要复杂得多，需要复杂的统计方法(这些方法现在终于在开发中)。“

今天的非非洲人在他们的基因组中只有很少的尼安德特人等位基因-大约2%到4%，这是有原因的。当像智人和尼安德特人这样的两个群体混合时，父母双方的等位基因就会遗传给他们的后代。但是，一个群体的等位基因在另一个群体的基因库中“固定”(即成为显性形式)的可能性很小。首先，你需要让新的等位基因传递给足够大比例的后代，这是很罕见的，除非随着时间的推移有广泛的交配。

但是，如果新的等位基因有自然选择的支持，事情就会不同。如果新的等位基因以某种方式使一个人更有可能将他们的基因遗传给新一代(或者如果它与另一个这样做的基因相关联)，那么它很可能会继续存在。

以前的研究表明，我们物种的等位基因进入尼安德特人基因库的速度可能相当低：大约占人口的个位数百分比。这还不足以解决问题。因此，Petr、Kelso和他们的同事认为，与尼安德特人的版本相比，智人Y染色体等位基因可能提供了某种健康优势。

Petr和Kelso告诉ARS：“这就是我们提出的替代模型，作为替代纯粹是偶然的替代，而不是援引自然选择(这是相当不可能的)。”一个微小的选择性优势真的能带来多大的不同呢？他们进行了一项计算机模拟，在这个模拟中，智人的Y染色体等位基因在一次混合物中只传递给了尼安德特人人口的5%。当模拟仅将该等位基因的健康优势增加1%时，它在5万年内取代较老尼安德特人版本的可能性飙升至约25%。

这表明，无论智人等位基因提供了什么选择性优势，它可能都很微小，但这足以让我们坚持下去。

在这一点上，考古学家或遗传学家没有足够的信息来说明智人的Y染色体DNA中写入了什么选择优势。为了理解这一点，我们需要更多来自丹尼索瓦人和尼安德特人的基因组，特别是更多的Y染色体，这些染色体直到最近还很罕见。到目前为止，少数基因组保存最完好的尼安德特人和丹尼索瓦人被证明是女性。

这真的只是一个偶然的机会。到目前为止，我们有三个尼安德特人和一个丹尼索瓦人的高覆盖率的基因组。他们说，她们都是女性的几率实际上并不是那么低。皮特、凯尔索和他们的同事不得不使用一种新开发的DNA提取方法，从他们的样本中提取足够的Y染色体DNA来进行实际研究。

他们还对一名来自西班牙埃尔西德隆洞穴的46,000到53,000岁的尼安德特人使用了这种方法，他的基因组之前已经测序。新的方法帮助修正了之前对尼安德特人的Y染色体与我们物种最近的共同祖先的估计，这说明了为什么用新的方法重新审视旧标本有时很重要。但我们也需要更多尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组来填写他们历史的细节。

Petr和Kelso告诉Ars：“最明显的一步是对更古老的人类Y染色体进行测序，特别是那些来自比我们研究中分析的更年长的尼安德特人的染色体，以及那些来自更广泛的已知尼安德特人栖息地的染色体(我们研究中的所有三个尼安德特人都来自西欧亚大陆)。”“这将帮助我们缩小替换的时间范围，并测试Y染色体替换在地理上扩散到什么程度。”

他们补充说，“获得高覆盖率的导入前尼安德特人(以及丹尼索瓦人)的Y染色体，将使我们有可能在我们目前研究的理论模拟之外，更多地研究这种替换背后的选择驱动因素。”