查吉尔斯卡娅洞穴坐落在西伯利亚南部的一处岩石露头上，看起来可能并不起眼。但对于一个尼安德特人家庭来说，这里曾是他们的家园。
研究人员首次在一个洞穴中识别出一组近亲尼安德特人：一位父亲和他的青少年女儿，以及另外两位关系较远的亲属。
这项关于这个家庭的发现——于10月19日在《自然》杂志上报道——以及在同一洞穴中发现的其他七名个体（包括来自另一个氏族的可能是一对表亲），以及在附近另一个地点发现的另外两名个体，代表着有史以来最大规模的尼安德特人基因组缓存。这些发现还表明，尼安德特人社群规模很小，而且雌性通常会离开自己的家庭加入新的群体。
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纽约州立石溪大学人口遗传学家克里希纳·维拉马赫说，从古代基因组研究中获取关于亲缘关系和社会结构的见解是新的领域，这些研究通常侧重于更广泛的人口历史。“我们能够对尼安德特人做到这一点，真是令人难以置信。”
埋藏的宝藏
查吉尔斯卡娅洞穴位于阿尔泰山脉山麓的查雷什河畔，在丹尼索瓦洞穴以西100公里处。丹尼索瓦洞穴是一个考古宝库，人类、尼安德特人、丹尼索瓦人（以及至少一个尼安德特人-丹尼索瓦人混血）都在大约30万年的时间里断断续续地生活在那里。然而，到目前为止，对查吉尔斯卡娅洞穴的挖掘只发现了尼安德特人的遗骸，年代可追溯到5万至6万年前，以及具有特征的石器工具。
2020年，来自查吉尔斯卡娅洞穴的一名尼安德特女性的基因组序列表明，她属于一个与早期居住在丹尼索瓦洞穴的人群不同的种群。为了更深入地研究该洞穴的居民，由德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的古遗传学家劳里茨·斯科夫和人口遗传学家本杰明·彼得领导的一个研究团队，从查吉尔斯卡娅洞穴的其他17具古代人类遗骸以及附近一个名为奥克拉德尼科夫洞穴的几个遗骸中提取了DNA。
查吉尔斯卡娅遗骸——牙齿和骨骼碎片——产生了来自11个个体的完整和部分基因组（奥克拉德尼科夫的样本保存不佳，只有两个样本有足够的DNA可以提取和测序）。
凭借这些珍贵的发现，研究人员证实，查吉尔斯卡娅洞穴的居民与大约在同一时期生活在欧洲的尼安德特人的亲缘关系，比与数万年前居住在丹尼索瓦洞穴的尼安德特人的亲缘关系更近。
当斯科夫开始比较来自查吉尔斯卡娅洞穴的基因组时，他得到了他职业生涯中的惊喜。两个个体——一名成年男性和一名青少年女性——共享一半的DNA，这种情况只有在他们是兄弟姐妹或父母和子女时才会发生。为了确定这种关系，研究人员检查了线粒体DNA——线粒体DNA是母系遗传的，因此在兄弟姐妹之间以及母子之间是相同的，但在父子之间则不同。男性和女性的线粒体DNA不同，这表明他们是父女关系。
随着研究人员继续检查遗传物质，他们发现了更多的家庭成员。他们发现，这位父亲有两种类型的线粒体DNA——一种称为异质性的特征——洞穴中的另外两名成年男性也具有这种特征，这表明他们都来自同一个母系谱系。斯科夫说，异质性通常在几代之后就会消失，因此这三个人可能生活在同一时期。他的团队还确定了另一个尼安德特人家庭的成员：一名男性和一名女性，他们是二级亲属，例如表亲。
“这让你想知道这些个体之间的家庭关系是什么，以及他们是如何相互作用的，”斯科夫说。“这让人对尼安德特人家庭有了一点了解。”
社会结构
大量的尼安德特人基因组——几乎使现有数量增加了一倍——使研究人员能够研究尼安德特人生活的其他方面。查吉尔斯卡娅尼安德特人的基因组在母系和父系副本之间的多样性都很低，这表明相互关联的繁殖成年人口数量很少。研究人员在山地大猩猩（通常生活在少于20个个体的社群中）和其他受威胁物种中也发现了类似的模式。
研究人员还发现，母系遗传的线粒体基因组的多样性远高于沿父系传递的Y染色体。斯科夫说，对此的一种解释是，来自不同尼安德特人社群的雌性不断涌入。该团队的建模表明，如果小社群中超过一半的女性出生在其他地方，那么在遗传多样性中观察到的模式就会发生。
西班牙巴塞罗那自然科学博物馆馆长、古遗传学家卡莱斯·拉卢埃扎-福克斯说：“我认为我们可以说这种社会结构存在于大多数尼安德特人中。”十年前，他的团队分析了埋葬在西班牙一个洞穴中的12名尼安德特人，发现女性的线粒体DNA多样性很高，但男性则不然，他们将此解释为女性离开自己社群的证据。这让拉卢埃扎-福克斯想知道，是否是具有流动性的尼安德特女性在欧亚大陆的其他地区遇到了——并与——智人交配。其他科学家警告说，生活在其他地方或其他时期的尼安德特人群体可能采用了不同的社会习俗。“在获得更多证据之前，你无法断定，”维拉马赫说。
英国利物浦大学的作家兼考古学家丽贝卡·拉格·赛克斯对在一个地点发现了如此多相关个体的遗骸感到惊讶，这些人是高度流动的狩猎采集社群的一部分。尤其令人费解的是，发现了一颗乳牙和两颗几乎没有磨损的恒牙，它们都属于同一个青少年男性。“对我来说，这表明这个尼安德特人社群，要么他们倾向于在他们的遗址停留很长时间，要么他们非常频繁地重访这些遗址，”她说。
查吉尔斯卡娅洞穴也堆满了野牛和马的遗骸，斯科夫和他的同事认为，该遗址在这些动物的季节性迁徙期间充当了一种狩猎营地。赛克斯认为，这些狩猎活动可能为不同的尼安德特人社群会面和交流创造了机会。“我不认为尼安德特人计划彼此会面，但它提供了这种机会。”
查吉尔斯卡娅家庭可能会继续壮大。到目前为止，该洞穴只挖掘了三分之一，斯科夫和他的同事们分析的尼安德特人遗骸还不到已发现的四分之一。斯科夫希望未来的研究能够构建更完整的尼安德特人族谱——或许还能找到这位少女的母亲。“她可能也在这里面，”他说。
本文经许可转载，并于2022年10月19日首次发表。