Science Focus ( Issue 21)

史的理解 [3]。Pääbo 教授以馬克斯•普朗克 進化人類學研究所進化 遺傳學系主任的身份， 率先把尖端的次世代定 序法應用在進化遺傳學上， 並參與解決過程中遇到的技術 障礙 [4]。2002年，他的團隊發表了關於 FOXP2 基因演化的論文，引發學術界對了解其在人 類發展說話能力和語言上可能扮演角色的廣泛興 趣 [5, 6]。2006年，他展開了找出整個尼安德特人 （Neanderthal）基因組序列的研究項目，而序列 草稿最終於 2010 年 5 月發布 [7]。2010 年 3 月， 他又發現了另一個已滅絕人類物種 — 丹尼索瓦人 （Denisovan） [8]。這些貢獻都對我們有深遠的影 響，改變了我們 對人類進化和 遠古近親的認 知。 尼 安 德 特 人 在 我 們 DNA 中的遺痕 隨著長達三十億個字母的尼安 德特人基因組在 2010 年被首次測序， 它揭示了尼安德特人和現代人類 DNA 的相似度達 99.7% [6]。對基因組作出的計算和化石記錄推測， Homo sapiens 與 Homo neanderthalensis 在 400,000 至 700,000 年前擁有共同祖先，兩者之間 有著密切的親緣關係 [9-11]。最引人注目的研究結 果是，透過分析來自不同大陸五個現代人類的基因 組，我們發現非非洲裔現代人類基因組中的 2% 是 從尼安德特人遺傳下來的，而在兩個非洲人的基因 組中並沒有發現尼安德特人的 DNA [9]。儘管樣本 數量有限，但結果似乎支持著名的「源出非洲」模型， 即是假設非洲是人屬（ Homo ）的單一起源地。研究 人員相信人屬在歷史上曾分幾次遷離非洲 [12]，並 猜測當現化人初次遷出撒哈拉以南非洲地域的時候， 我們遇到了更早離開非洲的尼安德特人和丹尼索瓦 人並與其雜交 [12]。雜交假說現在得到許多遺傳學 分析的支持 [13, 14]，包括上述只在非非洲裔基因組 中發現 2% 尼安德特人 DNA 的研究 [9]。 我 們 不 僅 找 到 更 多 證 據 來 重 整 我 們 的 系 譜 （genealogy），更找到與這些 DNA 印記相關的性狀 （traits）。2020 年 9 月一篇發表在《自然》期刊的論文指 出，人類第三對染色體中遺傳自尼安德特人的一個片段被 確定是感染 SARS-CoV-2 後呼吸衰竭的風險位點（risk locus）[15]，意思是該處可能含有一個版本的基因（科學上 稱為等位基因），它與嚴重感染和住院風險有關。該等位基 因分別影響約 50% 和 16% 的南亞和歐洲人 [15]。科學家 認為，該等位基因過往可能有助引發針對古代病原體的免 疫反應，賦予個體顯著的生存優勢，因此在物競天擇的演 化過程下被揀選而在一些族群中得以保留 [16]。可是，這些 古老基因在今天卻可能對我們不利，因為在 COVID-19 感 染中它們可以引起過份強烈，甚至是致命的免疫反應 [15]。 我們的第二個遠親 — 丹尼索瓦人 越來越多關於人類祖先的發現亦令進化樹的分枝 繼續糾纏。 除了古代人類尼安德特人以外，丹尼索瓦人 （Denisovans）也大約在 40,000 到 400,000 年前在 歐洲和西亞居住 [17]。這群已滅絕的人類物種由 Pääbo 教授從手指骨碎片提取的遺傳物質中被初次發現，由於 該樣本取自俄羅斯阿爾泰山脈丹尼索瓦洞穴（Denisova Cave），因此這群人類被稱為「丹尼索瓦人」[18]。在解剖 學上推斷，丹尼索瓦人應該具有長形的臉、寬闊的盤骨、較 長的牙弓和側向擴張的顱骨 [19]。 在基因上，也有證據顯示丹尼索瓦人、尼安德特 人和現代人祖先之間曾經雜交過 [11, 20]。丹尼索 瓦人的痕跡現在主要可以在東南亞和太平洋島民人 口的基因組中找到，而世界其他地區的人則只含有 非常低的，或是無法檢測到丹尼索瓦人 DNA 序列 [17]。與從尼安德特人得來的遺傳變異相似，來自丹 尼索瓦人的遺傳變異也會參與塑造我們許多特徵， 例如頭髮質地、身高、嗅覺敏感度和免疫反應 [17]。 探索未知的過去 人類古代 DNA 研究的興起不僅是滿足我們單純的好 奇心，也為我們提供了一些新見解，解釋進化過程如何把我 們塑造成今天的人類；換句話說，是什麼令人類擁有人類的 特質。關於人類在適應環境和疾病抵抗性上改變的這些驚 奇發現，揭示了許多關於我們人類自身的有趣事實，亦讓我 們意識到我們所知的其實只是冰山一角 — 你們未來願意 追隨 Pääbo 教授的步伐嗎？