Nhà di truyền học Joshua Ackie cho biết con người hiện đại và người Neanderthal đã tương tác với nhau trong 200.000 năm.

Nghiên cứu di truyền mới cho thấy sự giao phối rộng rãi và tương tác lâu dài giữa người Neanderthal, người Denisovan và người hiện đại, cho thấy một lịch sử tích hợp hơn những gì được hiểu trước đây và hỗ trợ các lý thuyết về sự đồng hóa của người Neanderthal vào quần thể người hiện đại.

Kể từ khi phát hiện ra bộ xương của người Neanderthal đầu tiên vào năm 1856, sự tò mò về những người cổ đại này ngày càng tăng. Điều gì khiến họ khác biệt với chúng ta? Họ giống chúng ta như thế nào? Tổ tiên của chúng ta có hòa hợp với họ không? Hay họ đang chiến đấu với họ? Hay họ đã yêu họ? Việc phát hiện gần đây về một nhóm có tên là Denisova, một nhóm giống người Neanderthal sống ở châu Á và Nam Á, đã đặt ra thêm một loạt câu hỏi khác.

Giờ đây, một nhóm quốc tế gồm các nhà di truyền học và chuyên gia trí tuệ nhân tạo đang bổ sung thêm những chương hoàn toàn mới vào lịch sử loài người chung của chúng ta. Được dẫn dắt bởi Joshua Ackie, giáo sư tại Viện Di truyền Tích hợp Lewis Siegler tại Đại học Princeton, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra lịch sử của sự pha trộn và trao đổi gen cho thấy mối liên hệ mật thiết hơn giữa các nhóm người sơ khai này so với suy nghĩ trước đây.

Liming Li, giáo sư tại Khoa Di truyền Y học và Sinh học Phát triển tại Đại học Đông Nam ở Nam Kinh, Trung Quốc, người thực hiện công việc này với tư cách là cộng tác viên nghiên cứu, cho biết: “Đây là lần đầu tiên các nhà di truyền học xác định được nhiều làn sóng người hiện đại với người Neanderthal”. trong phòng thí nghiệm Aki”.

Ake nói: “Bây giờ chúng ta biết rằng trong phần lớn lịch sử loài người, chúng ta đã có lịch sử tiếp xúc giữa người hiện đại và người Neanderthal. Những hominin là tổ tiên trực tiếp nhất của chúng ta đã tách ra khỏi cây phả hệ người Neanderthal khoảng 600.000 năm trước và sau đó phát triển các đặc điểm thể chất hiện đại của chúng ta khoảng 250.000 năm trước.

Tương tác liên tục trong hàng ngàn năm

Ông nói: “Từ đó cho đến khi người Neanderthal biến mất – khoảng 200.000 năm trước – con người hiện đại đã tương tác với các nhóm người Neanderthal.

Kết quả công việc của họ xuất hiện trong số hiện tại của tạp chí Khoa học.

Từng bị coi là chậm chạp và ngu ngốc, người Neanderthal giờ đây được coi là những thợ săn và chế tạo công cụ lành nghề, có thể chữa trị vết thương cho người khác bằng các kỹ thuật phức tạp và thích nghi tốt để phát triển trong thời tiết lạnh giá ở châu Âu.

(Lưu ý: Tất cả các nhóm người này đều là con người, nhưng để tránh nói “Người Neanderthal”, “Denisovas” và “các phiên bản trước đây của loài chúng ta”, hầu hết các nhà khảo cổ học và nhân chủng học đều sử dụng các từ viết tắt “Người Neanderthal”, “Hominis Denisova, và người hiện đại”. con người).

Sử dụng bộ gen của 2.000 người còn sống cộng với ba người Neanderthal và một người Denisovan, Aki và nhóm của ông đã lập bản đồ dòng gen giữa các nhóm hominin trong một phần tư triệu năm qua. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một công cụ di truyền mà họ thiết kế Một vài năm Cách đây rất lâu, có một chương trình tên là IBDmix, sử dụng kỹ thuật học máy để giải mã bộ gen. Các nhà nghiên cứu trước đây đã dựa vào việc so sánh bộ gen của con người với một “nhóm tham khảo” gồm những người hiện đại được cho là có ít hoặc không có gen của người Neanderthal hoặc Denisovan. ADN.

Nhóm của Aki đã chỉ ra rằng ngay cả những nhóm này, vốn sống cách hang động của người Neanderthal hàng ngàn dặm về phía nam, cũng có một lượng DNA của người Neanderthal mà những người du hành (hoặc con cháu của họ) có thể đã mang về phía nam. Sử dụng IBDmix, nhóm Akey đã xác định được làn sóng tiếp xúc đầu tiên cách đây khoảng 200-250 nghìn năm, một làn sóng khác cách đây 100-120 nghìn năm và làn sóng lớn nhất khoảng 50-60 nghìn năm trước.

Rà soát các mô hình di cư của con người

Điều này trái ngược hoàn toàn với dữ liệu di truyền trước đó. “Cho đến nay, hầu hết dữ liệu di truyền đều cho thấy con người hiện đại đã tiến hóa ở Châu Phi 250.000 năm trước, ở đó thêm 200.000 năm nữa và sau đó chuyển đến Châu Phi vào năm 1950. sau đó Ake nói: “Con người cổ đại đã quyết định rời khỏi Châu Phi cách đây 50.000 năm và lan rộng ra khắp phần còn lại của thế giới.

Ông nói: “Các mô hình của chúng tôi cho thấy rằng không có một thời gian trì trệ lâu dài, nhưng ngay sau khi con người hiện đại xuất hiện, chúng tôi cũng bắt đầu di cư ra khỏi Châu Phi và quay trở lại Châu Phi”. “Đối với tôi, câu chuyện này nói về sự phân tán, nơi con người hiện đại di chuyển xung quanh và chạm trán với nhiều người Neanderthal và Denisovan hơn những gì chúng ta đã nhận ra trước đây.”

Tầm nhìn về nhân loại di động này phù hợp với nghiên cứu khảo cổ học và nhân chủng học cổ đại cho thấy sự trao đổi văn hóa và trao đổi công cụ giữa các nhóm hominin.

Ý tưởng chính của Lee và Akey là tìm kiếm DNA của con người hiện đại trong bộ gen của người Neanderthal chứ không phải ngược lại. Aki cho biết: “Phần lớn công việc di truyền trong thập kỷ qua tập trung vào việc giao phối với người Neanderthal ảnh hưởng như thế nào đến kiểu hình con người hiện đại và lịch sử tiến hóa của chúng ta – nhưng những câu hỏi này cũng có liên quan và thú vị theo chiều ngược lại”.

Họ nhận ra rằng con cháu của những đợt giao phối đầu tiên giữa người Neanderthal và người hiện đại chắc hẳn đã ở lại với người Neanderthal và do đó không để lại dấu vết nào giữa những người còn sống. Aki cho biết: “Bởi vì giờ đây chúng tôi có thể kết hợp thành phần của người Neanderthal vào các nghiên cứu di truyền của mình nên chúng tôi đang quan sát những sự phân tán ban đầu này theo những cách mà trước đây chúng tôi không thể thấy được”. Mảnh ghép cuối cùng là việc phát hiện ra rằng dân số người Neanderthal nhỏ hơn so với suy nghĩ trước đây.

Mô hình di truyền theo truyền thống đã sử dụng phương sai làm thước đo quy mô dân số. Kiểu gen càng đa dạng thì quần thể càng lớn. Nhưng bằng cách sử dụng IBDmix, nhóm của Aki đã chỉ ra rằng phần lớn sự đa dạng về kiểu hình này đến từ các chuỗi DNA lấy từ người hiện đại, nơi có quần thể lớn hơn nhiều.

Kết quả là dân số thực tế của người Neanderthal đã giảm từ khoảng 3.400 cá thể có khả năng sinh sản xuống còn khoảng 2.400 cá thể.

Nhìn chung, những phát hiện mới đã vẽ nên một bức tranh về cách người Neanderthal biến mất khỏi hồ sơ, khoảng 30.000 năm trước.

Aki nói: “Tôi không thích nói từ 'tuyệt chủng' vì tôi nghĩ người Neanderthal gần như đã tuyệt chủng. Ý tưởng của ông là số lượng người Neanderthal giảm dần cho đến khi những người sống sót cuối cùng hòa nhập vào xã hội loài người hiện đại.

Fred Smith, giáo sư nhân chủng học tại Đại học bang Illinois, là người đầu tiên xây dựng “mô hình đồng hóa” này vào năm 1989. “Kết quả của chúng tôi cung cấp dữ liệu di truyền mạnh mẽ phù hợp với giả thuyết của Fred và tôi nghĩ điều đó thực sự thú vị”, Akey nói.

“Người Neanderthal đang trên bờ vực tuyệt chủng, và có lẽ là trong một thời gian rất dài. Nếu chúng ta giảm số lượng của họ xuống 10 hoặc 20%, đúng như ước tính của chúng tôi, thì điều đó có nghĩa là sẽ giảm đáng kể dân số vốn đã dễ bị tổn thương”, ông nói. .

“Con người hiện đại về cơ bản giống như những con sóng vỗ vào bãi biển, chậm rãi nhưng chắc chắn làm xói mòn bãi biển. Cuối cùng, chúng ta đã vượt qua người Neanderthal về mặt nhân khẩu học và hòa nhập họ vào quần thể người hiện đại.”

Tham khảo: “Dòng gen lặp lại giữa người Neanderthal và người hiện đại trong 200.000 năm qua” của Liming Li, Troy J. Comey, Robert F. Berman và Joshua M. Akey, ngày 12 tháng 7 năm 2024, Khoa học.
DOI: 10.1126/science.adi1768

Nghiên cứu này trước đây đã được hỗ trợ Viện Y tế Quốc gia (Cấp R01GM110068 cho JMA).