古代DNAを研究している遺伝学者たちは、両親が2つの異なる種である少女を発見した

これの証拠を明らかにする可能性はありますか？ せいぜいほんのわずかなか、専門家は考えました。 その後、シベリアの洞窟の研究者たちは、骨の小さな断片に出くわしました。当初、チームはこれがヒト族から来ていることにさえ気づいていませんでした。これは単に「人間と見なされるすべての種」を意味する用語です。 しかし、すぐに信じられないほどの物語が展開し始めました。

骨は何年にもわたって不明瞭になりましたが、ある勇敢な研究者は最終的にそれを発見しました。またビビアン・スロンは、アーティファクトからDNAを抽出しようとするほど勇敢でした。 そして彼女が見つけたものは、その頭の上の何十年もの研究に変わりました。今、私たちは古代の人間が世界でどのように彼らの道を進んだかについていくつかの刺激的な新しい真実を持っています。 しかし、なぜ骨がそれほど重要だったのでしょうか。

さて、私たちは、多くの異なる種が現代の人間の前に、そして現代の人間と一緒にさえ地球を歩いたことを知っています。 しかし、この特定の発見は、直接ハイブリッドが発掘されたのは初めてのことでした。それは作成の歴史だったので、研究者が喜んでニュースに反応したのも不思議ではありません。

そして、この骨の断片の背後には信じられないほどのすべての人類についての物語があります。今日、すべての人々は同じ種、ホモサピエンスに属しています。ホモサピエンスは約20万年から30万年前に最初に出現しました。しかし、先史時代の愛好家が知っているように、それは常にそうであるとは限りません。

最も初期に知られている人間の祖先は、実際にはアウストラロピテクスでした。 これらは、2本の足で登ったり歩いたりすることができる多くの異なる種でした。研究によると、ホモサピエンスのこれらの遠い親戚は400万年以上前にアフリカで最初に現れました。 そしてもちろん、彼らは私たちが今日どのように見えるかとは非常に異なって見えたでしょう。

次に、科学者たちは、ホモのさまざまな種が出現し始めたと信じています。 最初は、ランニングやウォーキングに適した長い脚を進化させました。 それから彼らの脳は成長し始めました。そして、これらの初期の人間が狩りをし、より肉食的な食事を取り始めたので、これらの適応は行動の変化を示した可能性があります。

そして、約70万年前、ホモ・ハイデルベルゲンシスと呼ばれる種がアフリカとユーラシア大陸に出現した。そして専門家たちは、これらのヒト族は見た目が現代人に非常に似ていることを示唆しており、彼らの子孫がどのように進化するかについての基礎を築いています。また、彼らは前任者とはかなり異なった行動をしました。

どうやら、ホモ・ハイデルベルゲンシスは以前に来た人よりも賢かったようです。 例えば、メンバーたちは高度なツールを使用して、狩猟技術を磨きました。個人が協力して大きな動物を倒した可能性があるとさえ信じている人もいます。これはある程度の社会的結束を示しています。 しかし、ホモ・ハイデルベルゲンシスの多くの強みにもかかわらず、この種はまだ死んでしまいました。

ただし、ホモ・ハイデルベルゲンシスは痕跡を残さずに地球から消えたわけではないことを知っておく必要があります。 実際、それからはほど遠いです。推定39万年前、更新世中期に、多くの異なる種がこの共通の祖先から分裂し始めました。そして、これらの枝から、現代の人間が最終的に出現するでしょう。

もちろん、人類の物語は豊かで多様な進化の歴史の1つであり、何千年にもわたって多くの種類のヒト族が共存していたと考えられています。そして、彼らはお互いの存在を容認するだけではありませんでした。 何年もの間、研究者たちは、初期の人間のこれらの異なるグループの間である程度の交配が起こったことを知っていました。 しかし、ドイツの発見まで、誰もこれを確実に証明することはできませんでした。

そして、はい、異なる種のメンバーはうまく交配できないとよく言われますが、これは確立された事実からはほど遠いです。フォーブスのマイケルマーシャルが2018年の記事で指摘したように、ロバと馬から生まれたラバは常に不妊ですが、他の種間のペアリングの結果は動物ごとに異なる可能性があります。

どうやら、それはすべてDNAに関係しています。 ご覧のとおり、ラバは64の染色体を持つ馬の産物であり、62のロバと交配します。したがって、2匹の動物の子孫は63の染色体、つまり奇数になります。そして、当然、これは結果をもたらします。 有性生殖のメカニズムでは、それぞれに動物の染色体の50％を含む卵子と精子が必要であるため、この偶数ではないということは、生物が「欠陥のある」遺伝暗号を持っていることを意味します。

しかし、ゴリラやオランウータンなどの一部の霊長類は、同じ数の染色体を共有しています。 そのため、一部の研究者は、健康な子孫を作る方が簡単である可能性があると理論付けています。ボノボとチンパンジーがその歴史のさまざまな時点で交配したという証拠さえあります。

興味深いことに、この理論は、一部の大型猫がうまく交配できる理由を説明することもできます。 ライオンとトラの自然の生息地は通常、交配するには離れすぎているため、大いに宣伝されているライガーが実際に自然界で発生することはありません。しかし、現在、世界中のいくつかの動物園には、この大きな生き物の例があります。この大きな生き物は、大人として、通常、どちらの親よりも大きいです。 ライガーは、自分の子孫を生み出すこともできます。

そして、決定的に、初期の人間も同じ数の染色体を共有していると考えられています。 それは、異なる種が交配することができたことを意味しました。専門家たちは、ホモサピエンスがアフリカから移住して世界中に広がってから間もなくホモネアンデルタール人たちと交配を始めたと信じています。

そのため、アジアとヨーロッパの現代人のほとんどは、約2パーセントのネアンデルタール人のDNAを持っています。 おそらくあなたはあなた自身の遺伝子検査でこれに気づきましたか？しかし、ホモサピエンスはホモネアンデルタール人たちと結合しているだけではありませんでした。 どうやら、種のメンバーはまた、人間の家系図の別の枝からのものと交配しました。 彼らはデニソワ人たちとして知られています。

デニソワ人たちは、進化論研究の分野でかなり最近の発見です。 実際、それらの存在の明確な証拠は、21世紀になって初めて明らかになりました。2010年には、同じくマックスプランク協会の科学者チームが最新の研究結果を発表しました。 シベリアのアルタイ山脈で見つかった歯と指の骨を分析した後、彼らは初期の人間の新種の証拠を発見しました。

彼らの記念碑的な突破口に満足して、研究者たちは標本が見つかった洞窟に敬意を表してデニソワ種を吹き替えた。しかし、DNAから解釈できることを除けば、この人間の祖先についてはほとんど知られていませんでした。その後、2012年に、シベリアの同じ場所での調査により、別の小さな骨片が見つかりました。

最初、研究者たちは、洞窟から回収された無数の動物の化石に、目立たない断片をまとめました。 そして、その真の性質が明らかになったのは、数年後、オックスフォード大学のサマンサブラウンが詳しく調べたときでした。遺物の目録作成を任されたブラウンは、この骨の中のタンパク質を分析し、それが古代の人間からのものであることに気づきました。

その後、骨は古遺伝学者のスロンに渡されました。そして、この謎のヒト族についてもっと知るために、彼女もまた、断片に含まれるDNAを調査し始めました。しかし、結局、彼女は誰もが予想していたよりも多くを見つけました。

最初は、骨は特に目立ったものではなかったようです。長さわずか1インチで、おそらく13歳くらいの10代の少女から来たと考えられています。彼女は約9万年前、デニソワ人たちがアルタイ山脈のこの小さな隅に住んでいたときに亡くなったと考えられています。

しかし、スロンが骨のミトコンドリアに存在するDNAを分析したとき、彼女は大きな驚きを抱いていました。遺伝学に強い関心を持っている人なら誰でも知っているように、このタイプの細胞構造には、子供が母親からのみ受け継ぐ物質が含まれています。そしてこの場合、それはティーンエイジャーが女性のネアンデルタール人の子孫であることを示しました。

「これはすでに非常にエキサイティングでした」とスロンは2018年にナショナルジオグラフィックに語りました。「私たちが核DNAを見始めたときだけ、それはよりエキサイティングになりました。」私たちの遺伝学の知識は、この資料が男性と女性の両方の系統に受け継がれていることを示しており、科学者はこの古代のティーンエイジャーの父親についてもっと学ぶことができました。

「そのとき、この骨には少しファンキーなものがあることに気づきました」とスロンは続けました。 実際、結果は非常に衝撃的だったので、彼女は最初は間違いを犯したと確信していました。彼女はどういうわけかそれを認識せずにデータを歪めましたか？ または、サンプルはおそらく実験室で破損していましたか？

しかし、結局、スロンは間違いがないことに気づきました。 10代の母親はネアンデルタール人のDNAを持っていましたが、分析によると、彼女の父親はデニソワ人でした。それだけではありません。 骨片を分析しているときに、古遺伝学者はまた、少女の遺伝子構成が全体として著しく変化していることを発見しました。

しかし、それは素人の言葉で何を意味するのでしょうか？ ええと、それはすべてヘテロ接合性として知られている概念と関係があります。基本的に、両親が密接に関係している場合（たとえば、従兄弟など）、遺伝子に存在するヘテロ接合性の量は比較的少なくなります。一方、種間の繁殖の結果である場合、それらのレベルは空高くなります。意味がとれましたか？

そして、デニソバ洞窟で見つかった骨で、それは間違いなく後者のケースでした。ナショナルジオグラフィックと話して、計算生物学者のリチャードE.グリーンは古代DNAについて説明しました「それはワズーのヘテロ接合です。 それが本当にそれを釘付けにしているのです。」驚くべきことに、スロンは人類の進化の聖杯の1つを発見しました。それは、種間の交配から生まれた第1世代の子供です。

「以前の研究から、ネアンデルタール人とデニソワ人には時折子供が一緒にいたに違いないことがわかっていました」とスロンはロンドンの新聞に2018年のイブニングスタンダードに語った。「しかし、2つのグループの実際の子孫を見つけることができるほど幸運だとは思っていませんでした。」 そしてハーバード大学では、遺伝学者のデイヴィッド・ライクも同意した。

「このようなものを見つけることができるのは素晴らしいことです」とライヒはナショナルジオグラフィックに語った。「実際に第1世代のハイブリッドの産物である個人である行為でそれが起こっているのを私たちが捕まえることができるとは思えませんでした。」実際、この発見は非常に偶然だったので、そのような交配が実際にどれほど一般的であったかについて疑問が生じました。

「このデニソワ人/ネアンデルタール人の子供が、ゲノムが配列決定された一握りの古代の個人の中にいるのは驚くべきことです」とマックスプランク協会のスバンテペーボはイブニングスタンダードに語った。「ネアンデルタール人たちとデニソワ人たちは会う機会があまりなかったかもしれません。しかし、彼らがそうしたとき、彼らは頻繁に交配したに違いありません–私たちが以前考えていたよりもはるかにそうです。」

発見は幸運な休憩に過ぎなかった可能性がありますが、研究者たちは他の説明を検討しています。これらの1つは、2種のヒト族が実際に定期的に相互作用し、相互に交配したことです。そして、この理論が真実であるならば、それは私たちの以前の古代世界の理解をその頭に向けるでしょう。

しかし、デニーと呼ばれている10代の若者の骨だけが、この仮説を支持する証拠ではありません。2018年まで、科学者は比較的少数の古代の人間、正確には23人についてのみ遺伝子研究を行っていました。 それでも、この小さなサンプル内でさえ、種間の交配の証拠を示した少なくとも2つの標本がありました。

たとえば、オアセ1として知られている個人を取り上げます。 下顎で識別されるホモサピエンスのこのメンバーは、約37,000年前に惑星を歩いたと考えられています。しかし、人間の家系図上の比較的最近の場所にもかかわらず、彼らはネアンデルタール人のDNAを持っていることがわかりました。

そして、私たちは非常に遠い過去についても話していません。 2015年にネイチャー誌に掲載されたレポートによると、オアセ1のネアンデルタール人の先祖は4〜6世代しか生きていなかった可能性があります。種間の交配が散発的にしか起こらなかった場合、ペーボは、このような発見はごくわずかであり、その間にあるはずだと推論しました。

その上、マックスプランク協会の研究はデニーについて何か他のものに気づきました。 どうやら、ティーンエイジャーの父親もネアンデルタール人のDNAを彼のデニソワ人の遺伝子と組み合わせていたようです。そして、それは信じられないほど明らかになります。ペーボによれば、「これらのグループが出会ったとき、互いに非常に自由に混ざり合っていたことが示唆されます。」

以前は、ほとんどの研究者は、これらの異なるグループ間の相互作用はまれにしか発生しなかったと想定していました。 では、これらの最新の開発は、古代の人間とその進化する社会に対する私たちの見方をどのように変えるのでしょうか？ナショナルジオグラフィックと話して、「[それ] ...世界に対する私たちの理解を質的に変え、変えます。 そして、それは本当にエキサイティングです」とライヒは説明しました。

もちろん、第1世代のハイブリッドがこのような限られたサンプルサイズですでに登場している理由については、他の説明もあります。グリーンの意見では、アルタイ山脈にあるような洞窟は、単に古代の人間にとって人気のある待ち合わせ場所であり、サンプリングの偏りを方程式にもたらした可能性があります。または、「彼らは更新世のユーラシアのシングルバーです」とスペシャリストがナショナルジオグラフィックとのインタビューでそれをきちんと述べています。c

しかし、デニソワ人たちとネアンデルタール人たちが交配するように促したのは、単に近接したことでしたか？ それとも何か他のものが働いていましたか？テュービンゲン大学のカテリーナ・ハルヴァティ- パパテオドロウによると、このような異種間相互作用は生存の重要な部分を形成している可能性があります。ドイツの学者はニューサイエンティストに話して、「人間のグループは非常に小さく、劇的な死亡率に対して脆弱でした」と説明しました。

そして、より多くの情報が明らかになるにつれて、科学者たちは、人類の進化を研究する人々を長い間困惑させてきた謎のいくつかを解決することを望んでいます。 ホモサピエンスが繁栄し始めたとき、デニソワ人たちとネアンデルタール人たちはすぐに死にましたか？それとも、彼らは単に優勢な種に同化したのでしょうか？ ニューサイエンティストとのインタビューで、プリンストン大学のジョシュア・エイキーは、決定的な答えからはほど遠いものの、デニーズのDNAがこれらの仮定の2番目を指していることを認めました。