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尼安德特人与人类的混血儿可能受到基因不匹配的困扰

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尼安德特女性模型

乔·麦克纳利/盖蒂

现代人类可能确实消灭了尼安德特人——但不仅仅是通过战争或谋杀。一项新的研究表明,当两个物种杂交时,缓慢作用的遗传不相容性会增加杂交母亲妊娠失败的风险。母亲和胎儿之间类似的不匹配也可能有助于解释当今妊娠失败的一部分。

我们从遗传学研究中得知,不同物种之间存在着持续的杂交。 一个聪明人 和尼安德特人 大约 50,000 至 45,000 年前。尼安德特人在大约 41,000 年前灭绝,但它们的一些 DNA 仍然存在于非非洲血统的现代人类中,约占基因组的 1% 到 2%。

但神秘的是,现代人类的线粒体 DNA 没有一个来自尼安德特人。这种形式的 DNA 由卵细胞携带,但不由精子携带,因此它总是从母亲遗传而来。

帕特里克·埃彭伯格 瑞士苏黎世大学的教授和他的同事对此提出了一种可能的解释。他们认为患有尼安德特人的女性和 智人 由于父母的基因与胎儿的基因不匹配,他们怀孕失败的风险会更高。

尼安德特人和 智人 有不同版本的 压电1,一种对血液中氧气运输至关重要的基因。研究人员分析了现代人类和尼安德特人的 DNA,并对 PIEZO1 蛋白的差异进行了建模,以了解这两种变体如何相互作用。他们还在实验室中研究了人类红细胞,使用化学处理来模拟尼安德特人变种的效果。

他们发现尼安德特人的变种, V1,导致红细胞与氧的结合比红细胞更强 智人 变体, V2V1 是占主导地位的,所以继承了两者的人 V1V2 会有具有如此高氧亲和力的红细胞。

这意味着尼安德特人和 智人 杂交可能在尼安德特人或 智人 母亲。但根据这项研究,下一代就会出现问题。一位混血妈妈 V1V2 怀有带有两份拷贝的胎儿 V2 与她的胎儿相比,她的氧亲和力会更高,因此她通过胎盘输送的氧气会更少。这可能会损害胎儿的生长并增加流产的风险。

埃彭伯格和他的同事拒绝接受采访,但在一篇论文中,他们认为这种不相容性会导致尼安德特人的繁殖能力下降。他们写道:“在数千年的共存过程中,即使从现代人类到尼安德特人群体的基因流动水平很低,也可能会逐渐造成生殖劣势,并在几代人的时间里加剧。”

对于 智人 研究小组表示,因为它的人口规模要大得多。尼安德特人的 DNA 可以通过父亲在人群中传播,但是 V1 变异很快就会被自然选择淘汰。这可以解释为什么尼安德特人的核DNA在现代人类中持续存在,而仅通过母亲遗传的线粒体DNA却没有。

尽管并非源自尼安德特人 DNA,但研究人员还指出,一些突变 压电1 今天确实发生了类似的效应,并且可能由于母亲和胎儿之间类似的不匹配而导致一些不明原因的流产。

莎莉·瓦瑟夫 澳大利亚布里斯班昆士兰科技大学的教授表示,延迟的第二代不兼容的发现是一个“很好的见解”。她说:“即使繁殖受到轻微影响,也可能使小群体的数量低于更替水平,从而导致数量下降,在脆弱的环境中,会引发螺旋式灭绝。”

“话虽这么说,我会把这一发现视为拼图的一部分,而不是整个故事,”她说。 “影响可能不大,而且会增加其他生态和社会压力。”

劳里茨森林 丹麦哥本哈根大学的研究人员表示,尼安德特人的灭亡可能涉及多种因素,包括气候变化、现代人类的到来、尼安德特人社区规模较小、新疾病的引入以及遗传不相容等。

斯科夫还表示,如果这种氧亲和力的差异是由基因中的单个突变决定的,他会感到惊讶。 压电1 正如研究人员所说,基因。

“我认为需要做更多的工作来最终确定这种特定突变的影响是什么,以及当母亲和胎儿具有不同的配置时会发生什么,”他说。 “或者这种突变在尼安德特人的灭绝中发挥了什么作用(如果有的话)。”

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