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摸骨、看相、尋找遺傳密碼…何以追溯人類祖先家譜( 三 )

小知識研究科普非洲蛋白質(zhì)古人類納萊迪基因家譜演化頭骨


根據(jù)基因研究 ， 學術(shù)界提出“非洲多地區(qū)起源說（African multiregionalism）” ， 即在40萬年—1萬年間 ， 由于氣候原因 ， 非洲大陸被分割成不同的生態(tài)區(qū)域 ， 生活在不同區(qū)域的不同種群的人常常處于半隔離狀態(tài)獨立演化 ， 并產(chǎn)生基因變異；但是隔一段時間 ， 這些人群就會在交界點上發(fā)生基因交流 ， 頻繁的基因交流最終產(chǎn)生現(xiàn)代人類 。 2020年年初 ， 有研究團隊在現(xiàn)代西非人基因組中 ， 發(fā)現(xiàn)平均有6.6%到7%的古老基因來自一種“幽靈”古人類群體 ， 這個群體可能就是當初人群基因交流的證據(jù) 。
而在關于卡布韋人的研究文章中 ， 研究者也不免猜測 ， 和智人祖先、尼安德特人、納萊迪人等古老人群生活在同時代的卡布韋人 ， 也許就屬于這樣的“幽靈人群” 。
不過 ， 古DNA信息極容易被降解 ， 如果降解到一定程度 ， 再先進的DNA測序手段也無法檢測 。 距今約700—900萬年左右 ， 人與猿就走到了揖別的岔路口 ， 但是迄今為止人類最古老DNA證據(jù) ， 也不超過40萬年 。
2019年 ， 《自然》發(fā)表一篇題為《DNA ， 請挪步：輪到古蛋白登場揭示人類史了》的報道 ， 似乎帶給了學術(shù)界新的希望 。
研究者們希望通過對古代蛋白質(zhì)進行測序 ， 來研究包括佛羅勒斯人在內(nèi)的更多古老人類（來自《自然》雜志）
同樣保存了遺傳密碼的古蛋白質(zhì) ， 似乎比古DNA更加穩(wěn)定 ， 能夠保存的時間更久 ， 留下來的概率也更大 。 古生物學家們甚至在距今1.3億年前的始孔子鳥羽毛化石中 ， 發(fā)現(xiàn)了保存至今的角蛋白 。 難怪有些樂觀的學者們認為 ， 未來 ， 古蛋白質(zhì)組學有希望解鎖整棵人類演化樹 。
從利用古蛋白在骨骼碎片中尋找人類骨骼、鑒定人類遺骸性別 ， 到僅僅憑借蛋白質(zhì)序列 ， 就鑒定出夏河丹尼索瓦人 ， 再到從距今180萬年格魯尼亞的德馬尼西人遺骸中提取到古蛋白序列 ， 看起來 ， 古蛋白質(zhì)研究確實勢不可擋 。
2020年4月 ， 《自然》再次發(fā)表了參與夏河丹尼索瓦人鑒定工作的Frido Welker及其團隊的研究成果 ， 此次被研究的先驅(qū)人（Homo antecessor） ， 一般被認為是最早到達歐洲西部人科成員 。 根據(jù)曾經(jīng)對骨骼、牙齒形態(tài)的研究 ， 研究者認為先驅(qū)人既與尼安德特人有相似點 ， 同時具有部分早期現(xiàn)代人的特征 ， 這導致無法判斷先驅(qū)人與直立人、尼安德特人以及早期現(xiàn)代人的關系 。
而在新的研究中 ， 研究者不但在牙齒中提取到了古蛋白組信息 ， 并且將蛋白質(zhì)序列與來自格魯吉亞的直立人、現(xiàn)代人的同類蛋白質(zhì)進行比較 ， 進而將先驅(qū)人放置到人類演化樹上相應的位置 ， 即先驅(qū)人是后來中晚更新世的古人類——包括現(xiàn)代人、尼安德特人和丹尼索沃人——的一個關系親密的姐妹譜系 。
根據(jù)古蛋白組研究結(jié)果重新繪制的系統(tǒng)發(fā)育圖 ， 黃色箭頭所指為先驅(qū)人（來自Welker F et al., 2020）
但是不置可否的是 ， 古蛋白研究和測年技術(shù)、古DNA研究面臨同樣的問題 ， 那就是對標本的破壞性 。 同時 ， 蛋白種類繁多 ， 序列及其結(jié)構(gòu)較DNA也更為復雜 ， 所以在實際操作中仍然困難重重 。 例如 ， 蛋白質(zhì)不能夠像核酸序列一樣擴增 ， 故檢測靈敏度有限 ， 對樣本中蛋白含量要求較高 。 此外 ， 對于降解較為嚴重的樣本 ， 很難得到完整的肽段信息用于測序 。

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