「如果我比別人看得更遠，那是因為我站在巨人的肩上。」—牛頓
從廣袤無垠的北極苔原到白雪皚皚的南極冰蓋，從空氣稀薄的青藏高原到1.1萬米深的馬利安納海溝，從飛沙走石的荒漠戈壁到潮濕炎熱的熱帶雨林，現代人幾乎到達了這個星球上的每一個角落，甚至征服並定居於此。
我們不禁要問，是什麽讓我們現代人的適應能力如此強大，從眾多人類物種中脫穎而出，成為地球上數量最多、生活範圍最廣，也是目前地球上唯一存在的人類物種。
是因為我們擁有語言？擁有文化？還是因為我們「身強體壯」,確實可以適應如此多的環境？
正如開篇第一句話，不可否認的一點是，我們現代人之所以能適應如此廣袤的環境，看到如此多樣的風景，從某種程度上確實是因為站在了我們那些已經滅絕的親戚—尼安德特人和丹尼索瓦人的肩膀上。尼安德特人和丹尼索瓦人都是地質歷史上與我們現代人親緣關系最近的兩種古人類，他們的共同祖先大約於80-50萬年前與現代人的祖先分道揚鑣，並在不久之後兩者之間也發生了分化。
目前的古DNA研究表明，在我們的祖先於6-5萬年前走出非洲之後，在歐亞大陸上曾與尼安德特人和丹尼索瓦人相遇，並行生了基因交流。
現代人（左）與尼安德特人（右）的頭骨（圖片來源：Wiki）
今天，所有非洲大陸以外的現代人，都具有約2%的尼安德特人血統，撒哈拉沙漠以北的非洲人中也擁有最多1%的尼安德特人血統。今天的亞洲人群和美洲印第安人擁有約0.2%的丹尼索瓦人血統，菲律賓奈格利陀人擁有5-6%的丹尼索瓦人血統，美拉尼西亞和澳洲的土著人有約4%的丹尼索瓦人血統。
某種程度上來說，尼安德特人和丹尼索瓦人並未滅絕，他們仍然存在於我們的基因組中。
丹尼索瓦3號化石復制品（圖片來源：Wiki）
那麽我們體內的尼安德特人和丹尼索瓦人的基因，是否會對我們的身體造成影響呢？答案是肯定的。
針對這兩種古人類的古基因組的研究發現，它們遺傳給現代人的基因片段，對現代人的免疫、代謝、生育等各個方面都有著重要的影響，有積極的也有負面的。在眾多積極的影響當中，一個非常典型的案例是丹尼索瓦人對於今天生活於青藏高原的現代人適應高海拔地區低氧生活的遺傳貢獻。
今天生活在青藏高原的藏族人和喜馬拉雅山南麓的尼泊爾人，其EPAS1基因發生了突變。該基因的普通型別有助於人類在體內氧氣濃度下降時（比如運動過程中）產生更多的血紅蛋白，但是當血液中血紅蛋白增加過多時，反而會增加血液黏稠度，降低血液流動速率。如果環境中氧氣供應充足，則問題不大，甚至血紅蛋白的提高有助於人體運動機能的提升。但如果環境中氧氣濃度低，那麽黏稠的血液會導致血液流速變慢會加劇氧氣供應不足，使人產生高原反應，同時引發高血壓、心臟病等血管疾病，也會降低新生兒的體重和存活率。藏族人和尼泊爾人的EPAS1基因突變，使得他們在低氧環境下，不會產生過多的血紅蛋白，這有助於降低他們血液的黏稠度，維持血液較高的流動速率，從而提升血液運輸氧氣的能力。
有趣的是，除了青藏高原上的現代人以外，世界上其他地區的現代人都很少能見到這種突變，只有漢族人群中有大約9%的人攜帶類似的基因突變。只是巧合嗎？
2014年，一項發表於【Nature】的研究發現，藏族人的EPAS1基因突變與8-5萬年前生活於艾爾泰地區的丹尼索瓦人的EPAS1基因突變非常吻合，這表明藏族人的EPAS1基因突變很可能繼承自丹尼索瓦人。由於漢族人中少部份個體也擁有類似的突變，這意味著很可能是包括藏族人和漢族人在內的東亞人群的祖先，曾與丹尼索瓦人發生基因交流，從丹尼索瓦人那裏獲得了EPAS1基因突變，而藏族人的祖先到達青藏高原之後，在低氧氣濃度的自然選擇之下，丹尼索瓦人型別的EPAS1基因突變在藏族人中快速擴散並成功幫助他們適應高原環境。
那東亞人與丹尼索瓦人的基因交流，是發生在何時，又是發生在何處呢？丹尼索瓦人真的具有生活於青藏高原的能力嗎？中國的古人類學家和考古學家，在青藏高原的白石崖溶洞，找到了答案。
參考文獻：
-
Huerta-Sánchez E, Jin X, Asan, et al. Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA[J]. Nature, 2014, 512(7513): 194-197.
-
Zhang X, Witt K E, Bañuelos M M, et al. The history and evolution of the Denisovan-EPAS1 haplotype in Tibetans[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021, 118(22): e2020803118.
-
Peyrégne S, Slon V, Kelso J. More than a decade of genetic research on the Denisovans[J]. Nature Reviews Genetics, 2024, 25(2): 83-103.
-
馬晏然,項鋒鋼.尼安德特人、丹尼索瓦人基因組的發現及其對現代人類的影響[J].科學通報,2022,67(36):4337-4343.
-
夏歡,張東菊,陳發虎.丹尼索瓦人及其研究進展[J].科學通報,2020,65(25):2763-2774.
出品：科普中國
作者：牛長泰（中國科學院南京地質古生物研究所博士）
監制：中國科普博覽
