尼安德特人 Y 染色体消失之谜

非非洲人的基因组中携带约 2% 的尼安德特人 DNA，但在一条染色体上却找不到来自我们远古表亲的 DNA。

在我们错综复杂的历史中，现代人类曾多次与尼安德特人交配。 

这在当今现代人类的基因组中留下了明显的特征，而这种尼安德特人的 DNA 以多种方式影响着我们的健康。 

然而，我们基因组的一部分缺乏尼安德特人的 DNA：Y 染色体。但为什么？

专家告诉《生活科学》杂志，其中一些可能是偶然的。但也有可能来自尼安德特男性的基因与携带这些基因的女性智人不相容。这意味着只有雌性杂交种才能繁殖。

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消失的“Y” 

Y 染色体是人类两种性染色体之一。女性携带两份 X 染色体，而男性则携带一份 X 和一份 Y 染色体。 Y染色体只能从父亲传给儿子。 

起初，科学家们一直在分析从女性尼安德特人化石遗骸中提取的 DNA。然而，2016 年，《美国遗传学杂志》上发表的一项研究检查了来自西班牙 49,000 岁男性的尼安德特人 Y 染色体。 

“我们从未在任何测试过的人类样本中观察到尼安德特人 Y 染色体 DNA，”共同高级研究作者、斯坦福大学群体遗传学家卡洛斯·布斯塔曼特 (Carlos Bustamante) 在一份声明中说道。 /u> 当时。 

那么为什么尼安德特人的 DNA 似乎消失得无影无踪呢？

最简单的答案可能是它在数千年来从人类基因库中随机丢失。 

“当今现代人类的尼安德特人 DNA 数量相对较低，因此它可能是由于漂移而丢失的，”该研究的主要作者、当时是斯坦福大学的博士后研究员 Fernando Mendez 说道。 >告诉美国广播公司新闻。换句话说，从进化的角度来看，并不是尼安德特人的 DNA 不如现代人类的 DNA“适合”，而是它只是随着时间的推移而丢失了。 

另一种可能性是尼安德特人的 Y 染色体与我们自己的 DNA 不相容。例如，研究小组发现 Y 染色体上的三个尼安德特人基因与人类中发现的基因不同，它们是免疫系统的一部分。 这些基因使免疫系统能够区分朋友（也就是人体自身的细胞）和敌人。未能正确区分“自我”和“入侵者”是从男性到女性的组织移植可能被排斥的原因，或者母亲的免疫系统可能在怀孕期间攻击男性胎儿的原因，导致流产。  

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因此可以想象，现代女性的免疫系统会持续攻击 Y 染色体上携带尼安德特人 DNA 的男婴，导致反复流产，并最终导致尼安德特人 Y 基因的丧失。 

门德斯告诉美国广播公司新闻，如果与尼安德特人杂交的现代女性比其他夫妇生出的男孩更少，那么系统地活着的男孩可能会生出更少的男孩。这一假设与一种名为“霍尔丹法则”的古老理论相一致，该理论表明，如果基因不同的种群之间的繁殖导致不孕，那么很可能是在性别方面——在这种情况下，男性——携带两条不同的性染色体。 

深远的损失 

这并不是我们进化史上第一次尼安德特人的 Y 染色体无法与现代人类的 Y 染色体竞争。 

在 550,000 至 765,000 年前之间，产生了智人的人口与尼安德特人和另一群现已灭绝的人类亲戚（称为丹尼索瓦人）分化。 

然而，2020 年《科学》杂志上发表的一项研究表明，在 37 万至 10 万年前的某个时候，尼安德特人与早期现代人类进行了杂交。到 10 万年前，尼安德特人 Y 完全被智人取代。

丹麦哥本哈根大学的共同高级研究作者、研究员和程序员Martin Petr告诉《Live Science》，科学家们不知道为什么会发生这种情况。

但彼得推测，一个可能的解释是，数十万年来，与早期现代人类相比，尼安德特人的人口规模非常低。他说，人口规模较小使得有害突变在基因库中积累的速度比人口规模大时要高。  

如果你随后将“更健康”的早期现代人类DNA引入其中，自然选择将有利于这种现代人类DNA，然后这种DNA将席卷尼安德特人。 

然而，彼得说，如果没有更多来自尼安德特人的基因组数据，科学家们无法研究继承这种早期现代人类 DNA 的功能影响，这只是一个假设。 

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许多未知数 

纽约冷泉港实验室的计算生物学家亚当·西佩尔 (Adam Siepel) 在一封电子邮件中告诉《Live Science》，不幸的是，现在要明确解释尼安德特人 Y DNA 在这两种情况下丢失的原因还为时过早。  

他补充说，替换的发生仍然有可能是由于随机基因漂移造成的。

2020 年《Science》研究的合著者、进化生物学研究所古基因组学研究员Carles Lalueza-Fox表示，一般来说，由于杂交而导致 Y 染色体谱系的丢失并不是罕见现象。在西班牙，在一封电子邮件中告诉《生活科学》。 

他说，这是因为 Y 染色体仅通过父系遗传。这与体内由父母双方传递给下一代的其他染色体相反。他说，这意味着随着时间的推移，Y 染色体更容易“丢失”。