ネアンデルタール人の祖先の研究に使用されたDNA

科学者らは、ヨーロッパで発見された人類の遺体から既知の最古のホモ・サピエンスのDNAを回収したと述べ、その情報は人類とネアンデルタール人との共通の歴史を明らかにするのに役立っていると述べている。

発表された研究によると、ドイツのラニスにある中世の城の下の洞窟で発掘された13個の骨片から配列された古代ゲノムは、約4万5千年前にこの地域に住んでいた母、娘、遠いいとこを含む6人のものだったという。木曜日にネイチャー誌に掲載。

ゲノムにはネアンデルタール人の祖先の証拠が含まれていました。研究者らは、ラニスとその周辺地域に住んでいた初期人類の祖先は、おそらく約80世代前、つまり1,500年前にネアンデルタール人と出会い、子供を作ったと考えられるが、その交流は必ずしも同じ場所で起こったわけではない、と判断した。

2010年に最初のネアンデルタール人のゲノムが解読されて以来、科学者らは初期の人類がネアンデルタール人と交雑したことを知っており、これは今日の人類にもまだ追跡可能な遺伝的遺産を遺す衝撃的な事実である。

しかし、人類の歴史におけるこの重大かつ神秘的な分岐点が、いつ、どのくらいの頻度で、どこで起こったのかを特定するのは困難です。科学者らは、ホモ・サピエンスの波がアフリカを離れ、ユーラシア全域に25万年間住んでいたネアンデルタール人に遭遇した際に、中東のどこかで種間の関係が起こったと考えている。

木曜日にサイエンス誌に掲載されたネアンデルタール人の祖先に関する広範な研究では、59人の古代人類と275人の現生人類のゲノムからの情報を分析し、より正確な年表を裏付け、現生人類におけるネアンデルタール人の祖先の大部分は、 「単一の、共有された長期間の遺伝子流動」。

「私たちは違うというよりも、はるかに似ていたのです」と、サイエンス研究の主著者であり、カリフォルニア大学バークレー校の分子細胞生物学科の助教授であるプリヤ・ムアジャニ氏は記者会見で語った。

「これらのグループ間の違いは非常に大きいと私たちが想像していましたが、遺伝的に言えば実際には非常に小さいものでした。長い間混血し、長い間隣り合って暮らしていたようです。」

この研究は、約50,500年前に始まり、約43,500年前に終わった極めて重要な時期を正確に特定した。それは、現在絶滅したネアンデルタール人が考古学的記録から姿を消し始める少し前のことである。この 7,000 年の期間にわたって、初期の人類はネアンデルタール人と遭遇し、かなり定期的に性行為を行い、子供を産みました。研究によれば、活動の最盛期は4万7000年前だったという。

この研究はまた、今日のゲノムの1パーセントから3パーセントを構成するネアンデルタール人の祖先から受け継いだ特定の遺伝子変異が時間の経過とともにどのように変化したかを示した。免疫系に関連するものなど、気温がはるかに低かった最終氷河期を生き抜いた人類にとって有益なものもあり、現在でも恩恵を与え続けています。

カリフォルニア大学バカール計算健康科学研究所の疫学・生物統計学教授で進化遺伝学者のトニー・キャプラ氏は、この2つの研究は、人類とネアンデルタール人が遺伝子を交換した時期（遺伝学者が遺伝子移入と表現するもの）のタイミングに「かなりの自信」を与えていると述べた。サンフランシスコ。

チェコ共和国のズラティくんで発見された頭蓋骨には、この女性とラニス族を結び付けるDNAが含まれている。 （マレク・ジャンタック、CNNニュースソース経由）

「私たちの進化におけるこの重要な時期の遺伝データは非常に稀です」と、研究には関与していないキャプラ氏は電子メールで述べた。 「これらの研究は、たとえ少数の古代ゲノムを持っていても、著者らが人類の移住とネアンデルタール人の侵入についての理解をさらに深めることを可能にする強力な視点を提供することを強調しています。」

2 つの研究プロジェクトに取り組んでいる科学者は、別々に同様の結論に達したことに気づき、研究を同時に発表することにしました。

ネアンデルタール人の祖先がヒトの遺伝子をどのように形作ってきたか

Science誌に掲載された研究では、ネアンデルタール人の祖先から受け継いだ遺伝的変異がヒトゲノム全体に不均一に分布していることが判明した。

科学者たちが「古風な砂漠」と呼ぶ一部の地域には、ネアンデルタール人の遺伝子が存在しない。これらの砂漠は、2つのグループが交配した後、100世代以内に急速に発達したと考えられます。おそらく、子孫の生存の可能性に影響を与える先天性欠損症や病気が発生したためでしょう。

「これらの地域でネアンデルタール人のDNAを持った雑種個体は、重篤な疾患、致死性、または不妊症の可能性が高く、健康状態が大幅に低下していることを示唆している」とカプラ氏は電子メールで述べた。

特にX染色体は砂漠でした。キャプラ氏は、病気を引き起こすネアンデルタール人の変異体がX染色体に及ぼす影響は、おそらく女性では2コピー存在するが、男性では1コピーしか存在しないため、X染色体に与える影響がより大きい可能性があると述べた。

「X染色体には、改変された場合に男性の生殖能力に関連する遺伝子も多く含まれているため、この効果の一部は男性の雑種不稔性をもたらす遺伝子移入によるものである可能性があると考えられています」と同氏は述べた。

古代および現代のホモ・サピエンスのゲノムで最も頻繁に検出されるネアンデルタール人の遺伝子変異は、免疫機能、皮膚の色素沈着、代謝などの形質や機能に関連しており、時間の経過とともに頻度が増加するものもあります。

「ネアンデルタール人はアフリカ外の氷河期の過酷な気候の中で暮らしており、その環境の気候や病原体に適応していました。現生人類がアフリカを出てネアンデルタール人と交雑したとき、一部の個体はネアンデルタール人の遺伝子を受け継ぎ、そのおかげで環境に適応してよりよく繁栄できると考えられる」とサイエンス論文の共同筆頭著者でマックス・プランク研究所の博士課程学生であるレオナルド・ヤシ氏は述べた。ドイツのライプツィヒで進化人類学を受賞。

ラニスに住んでいる人々は2.9パーセントのネアンデルタール人の祖先を持っており、今日のほとんどの人々と似ていないことがネイチャー研究で判明した。

新しい年表により、科学者は人類がアフリカを出て世界中に移住した時期をより深く理解できるようになりました。今日のアフリカ外のほとんどの人類はこの時代に起源を持つネアンデルタール人の祖先を持っているため、アフリカからの移住の主な波は本質的に4万3500年前までに行われたことが示唆された、とサイエンス研究は示唆した。

古代人類の遺体が発見された洞窟は、ドイツのラニスにある城の地下にあります。 (Martin Schutt/picture Alliance/Getty Images via > Newsource)

しかし、科学者にもまだわかっていないことがたくさんあります。なぜ今日の東アジアの人々にヨーロッパ人よりもネアンデルタール人の祖先が多いのか、またなぜこの時代のネアンデルタール人のゲノムにホモ・サピエンスのDNAの証拠がほとんど示されていないのかは明らかではない。

ラニス人から解読されたゲノムはホモ・サピエンス最古のゲノムであるが、科学者らはこれまでに40万年前のネアンデルタール人の遺跡からDNAを回収・分析している。

人類の家系図の失われた枝

ラニスの洞窟を故郷と呼んだ人々は、ヨーロッパに住んだ最初のホモ・サピエンスの一人でした。

これら初期のヨーロッパ人は数百人を数え、その中には230キロ離れたチェコ共和国のズラティ・クシュに住んでいた女性も含まれていた。彼女の頭蓋骨からのDNAは以前の研究で配列決定され、ネイチャー研究に参加した研究者らは彼女をラニス族の人々と結び付けることができた。

研究によると、これらの人々は黒い肌、黒い髪、茶色の目をしており、おそらくアフリカから比較的最近到着したことを反映しているとのことです。科学者たちは、彼らの食生活やどのように暮らしていたのかを解明するために、遺跡からの遺跡の研究を続けている。

この家族グループは開拓民の一部でしたが、最終的には絶滅し、今日生きている人々に祖先の痕跡は残っていません。マックス・プランク進化人類学研究所の考古遺伝学部所長ヨハネス・クラウス氏は、古代人類の他の系統も約4万年前に絶滅し、ネアンデルタール人が最終的に消滅したのと同じように消滅したと述べた。これらの絶滅は、ホモ・ネアンデルターレンシスの滅亡にホモ・サピエンスが関与していないことを示唆している可能性がある。

「人間の物語が必ずしも成功の物語ではないというのは、ある意味興味深いですね」とネイチャー研究の上級著者であるクラウス氏は言う。