2つの異なる人類のDNAを持つ少女を発見

現生人類はホモ・サピエンスから進化していますが、ネアンデルタール人のDNAもごく一部含まれています。しかし、実は古代人類にはネアンデルタール人の他にもいたのです!これからご紹介するのは、とある少女が、ネアンデルタール人と最近発見された人種を親に持つことが明らかになりました。この発見により、人類の進化に対するこれまでの認識が変わることとなったのです。果たして、その新たな人種とは?

ホモ・サピエンスとネアンデルタール以外にも

A moulding displays what a Neanderthal might have looked like.
STEPHANE DE SAKUTIN/AFP via Getty Images
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ネアンデルタール人はおよそ4万年前に絶滅した旧人類の亜種だと考えられていますが、現代の遺伝子検査技術のおかげで、私たちは自身にネアンデルタール人のDNAが混ざっているかどうかを調べることができます。今日、ユーラシア人の2%がネアンデルタール人のDNAを持っていると言われています。

ただ、何千年も前に絶滅した人類は他にもあります。最近の発見によって、現生人類と関わりがあるかもしれない3番目の人類が見つかりました。これは一体どういうことなのでしょうか?彼らに何が起こったのでしょうか?

3番目の人類、デニソワ人

A professor reveals a 3D model of the head of an ancient human, the Denisovan.
MENAHEM KAHANA/AFP via Getty Images
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ロシアのシベリア南部、アルタイ山脈にデニソワ洞くつと呼ばれる洞くつがあります。2008年、ロシア科学アカデミーの考古学者らがこの洞くつで骨の断片を発見しました。

科学者は、この骨の中でも最も古い骨はおよそ5万1千年前までさかのぼることができるとしています。ただ、これはネアンデルタール人でもなければ、ホモ・サピエンスでもありませんでした。マックス・プランク進化人類学研究所の研究者らは、これを未知の新系統の人類、デニソワ人だと発表しました。

デニソワ人とは?

An artist's depiction shows the face of an ancient Denisovan.
Denise Vela/Pinterest
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デニソワ人については、DNAシークエンシング以外ほとんど分かっていません。21万7千年前頃に存在していたということが分かっていますが、見つかった骨の断片も多くありません。年代測定のために分析できた骨の断片はわずか5つのみでした。

この時科学者らは、人類の進化に影響を及ぼす発見になるとは思ってもいませんでした。数年後、調査の結果、この骨がデニソワ人という新たな人類のものであることが確認されただけでなく、2つの異なる人類が交雑したことを示す結果が出されたのです。つまり、これまで考えられていた人類の進化に一石を投じる発見となりました。

異種の人類祖先同士は交雑できるのか?

Human chromosomes are listed from one to 22.
Jennifer Grant/Pinterest
Jennifer Grant/Pinterest

子孫繫栄の面からすると、交雑は必ずしもうまくいくわけではありません。たとえば、なぜネアンデルタール人はホモ・サピエンスと交雑できたのに、ラバ(馬とロバの雑種)は繫殖能力がないのでしょうか?その答えは遺伝子にあります。

馬の染色体数が64である一方、ロバの染色体数は62しかありません。ラバが生まれると、その染色体は63、つまり奇数になります。繁殖能力を持つためには父側の染色体の50%、母側の染色体の50%と、同数の染色体が必要となるため、奇数は「欠陥的」な遺伝子コードになるのです。

交雑を成功させるカギ:繫殖能力

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Prisma/UIG/Getty Images
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ラバに繫殖能力はありませんが、他の種の多くは繁殖し、子孫を増やしています。たとえば、ライガー(ライオンとトラの雑種)は繫殖能力を持っています。ライオンとトラは遺伝的に染色体を奇数にすることはなく、多くの霊長類もこれと同じだと言えます。

ネアンデルタール人とホモ・サピエンスが交雑して繫殖能力を持ち続けることができたのも、こうした理由からでしょう。研究者らは、デニソワ人もまた、子孫に繫殖能力があるかないかにかかわらず、他の人類と交雑しただろうと推測していました。しかしながら、2018年までこの仮説が証明されることはありませんでした。

2012年、考古学者、発見に驚く

Hikers walk near the Denisova Cave in Siberia.
Celtexian/Pinterest
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2012年、ロシアの考古学者らはデニソワ洞窟を再び調査することにしました。そこで複数の骨の断片を見つけましたが、それが何なのかを特定することはできませんでした。この調査の結果、2,000個近くもの骨の断片が集められ研究所に送られています。

ところが、骨の断片は発見されてから数年間もの間、調査は行われず、手つかずのままとなっていました。その後2016年になって、オックスフォード大学の大学生がこれまでに見た骨とはまったく違うということに気づいたのです。

わずか2cmの骨、その辺によくある骨ではなかった

An archaeologist excavates in a pit.
Wang Mingping/Red Star News/VCG via Getty Images
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サマンサ・ブラウンはオックスフォード大学院の学生でしたが、2016年に2,000個の骨の断片を分析していました。それぞれの骨の遺伝子を検査して、どの動物のものなのかを調べていたのです。しかし驚くべきことに、わずか2cmほどしかない骨の少なくとも1つは人類のものだと分かったのです。

デニソワ洞窟から以前人類の骨の断片が見つかったことを知っていたブラウンは、さらに詳しく調査を進めました。そして、その結果があまりにも衝撃的だったために、ブラウンは当初、何かの間違いだろうとさえ考えました。

大学院生の発見したものとは?

A woman prepares DNA samples for studying.
Ivan YudinTASS via Getty Images
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ブラウンはこの人類の骨の断片が交雑種だと気づきました。ネアンデルタール人とデニソワ人の交雑種だったのです。もしこの結果が正しければ、これは2つの異なる人類が初めて交雑した証拠となります。

ブラウンは学部長に連絡し、この骨の断片はドイツのライプツィヒにあるマックス・プランク進化人類学研究所に送られます。この研究所にある技術を使ってさらに詳しく調べ、ブラウンの調査結果が確認されることになりました。

研究者らも信じられない結果に!

Svante Pääbo, the Director of the Department of Genetics at Max Planck Institute, talks about archaeology.
Lammel/ullstein bild via Getty Images
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調査結果に驚いたのはブラウンだけではありませんでした。古遺伝学者チームのビビアン・スロンとスバンテ・ペーボは送られてきた骨の断片のゲノム解析を実施しました。それぞれのDNA配列を単離し、親がどの人類と繋がりがあるのかについて調べたのです。

その結果に2人の研究者は衝撃を受けます。ブラウンの言った通りでした。発見された骨は、デニソワ人とネアンデルタール人との初めての交雑を示す結果だったのです。スロンは「初めは信じられませんでした。」と述懐しています。初めて交雑が行われた結果となる人類を発見できたのは奇跡的とも言えることでした。

誰も予想できなかった発見

A diagram shows a close-up of DNA.
PublicDomainPictures/Pixabay
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科学者らはデニソワ人が他の人類と交雑していただろうとは推測していたものの、こんなに早くその証拠が見つかるとは思ってもいませんでした。「過去の研究から、ネアンデルタール人とデニソワ人が交雑していたことを確信していました。」と、スロンは説明しています。「でも、実際にこの2つの人類の子どもをこんなに早く見つけることができるなんて、思いもよりませんでした。」

しかし、このDNA検査は氷山の一角に過ぎませんでした。この古代人類は誰だったのでしょうか?そもそも2つの人類はどうして交雑することとなったのでしょうか?

この古代人は誰なのか?

A reproduction of a Neanderthal woman is in the National Archaeological Museum in Madrid.
Cristina Arias/Cover/Getty Images
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スロンとペーボは、この骨の断片をさらに精査しました。そして、骨が少女のものだったこと、骨の太さから年齢はおそらく13歳前後だろうということが分かりました。

放射性炭素年代測定によって、この少女が死亡したのはおよそ9万年前だと推測されました。ブラウンが当初検査を実施した骨はこの少女の指先の骨でした。研究者らはこの少女の骨が発見された洞窟の名前から、少女をデニーと名付けました。

少女の母親と父親は誰なのか?

Two ancient humans are represented in this museum display.
Peter Bischoff/Getty Images
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デニーの親についてもっと明らかにしようと、研究者らはDNAシーケンスを分離しました。その結果、ミトコンドリアDNAがネアンデルタール人のものだと分かりました。ミトコンドリアDNAは母親のものを受け継ぐため、つまり、この少女の母親がネアンデルタール人であり、父親がデニソワ人だということが分かりました。

「興味深いことですが、このゲノム解析で、母親側のネアンデルタール人と父親側のデニソワ人の2つの人類について分かるのです。」と遺伝学者のファブリツィオ・マフェッソーニは説明しています。それでは、なぜこの2つの人類が家族となったのでしょうか。

それでも、発見を信じられなかった

A laboratory technician examined DNA.
CHRISTOPHE ARCHAMBAULT/AFP via Getty Images
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こうした発見にもかかわらず、研究チームは他の人にも分析調査をしてもらうように依頼しました。「何かの間違いがあったのではないかと思ったのです。」ペーボは振り返ってこう語っています。3回目の分析のため、骨の断片はロンドンにあるフランシス・クリック研究所に送られました。

集団遺伝学者のポントゥス・スコグランドは、彼らの調査結果は間違っていないと結論づけました。「お見事でした。(分析結果に)不確実なところはまったく見当たりません。」とスコグランドは述べています。それでは、なぜ科学者らはこの結果に確信が持てなかったのでしょうか?これは、それほど衝撃的なことだったのでしょうか?

初めての人類交雑を示す証拠はかなり稀

A model of a Neanderthal woman from the Sidron Cave is in a museum.
Cristina Arias/Cover/Getty Images
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この古代人は、純ネアンデルタール人と純デニソワ人を親に持つ、つまり初めての交雑種でした。この発見は奇跡的とも言える確率です。ネアンデルタール人とホモ・サピエンスからなる初めての交雑種もまだ見つかっていないのですから。

スコグランドは後に「こうした2つの人類の初代交雑種を見つけるなんて、桁外れに低い確率です。科学の進歩と少しの運で可能になったのだと思います。この発見はすぐにでも教科書に載ることでしょう。」

デニーの暮らしについては謎のまま

This model shows the face of an ancient human woman.
Joe McNally/Getty Images
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デニーの親子関係については明らかになったものの、それ以外にどのような生活を送っていたかなどについては謎のままです。「デニーが見つかったあたりにあった残りの骨は粉々で、どのような日常を送っていたのか、どのようなことをしていたのか、また彼女の健康状態などについても分からないのです。」と、ドイツのテュービンゲン大学のカテリーナ・ハーバティ=パパテオドロウは言います。

これに加えて、デニソワ人自体が最近発見されたため、科学者らはデニソワ人の歴史について、またどのようにしてデニソワ人が現生人類と繋がりを持つに至ったのかについて分かっていません。つまり、デニーの父親の家系についてはそのほとんど分かっていないのです。

いかにして2つの人類が繋がったのだろうか

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MARCO BERTORELLO/AFP via Getty Images
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たとえ交雑が可能だとしても、互いの種が物理的に離れている場合には起こりえません。たとえば、野生のライオンとトラは互いの近くに住まないため、自然の中でライガーは生まれないのです。当然これはデニーにも当てはまります。

ハリスはこれら2つの人類が交雑に至るまで、長い距離を移動したと考えています。「(ネアンデルタール人が)数千年の間、ずっと1ヶ所にとどまっていたとは考えられません。」もしこれが本当であれば、デニーのゲノムは当時でさえも他の人とは違ったものだったはずです。

おそらく交雑種の人達は一緒に生活していたのかも

Two Neanderthals bite the same apple in the 1981 movie
United Artists/Getty Images
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もう1つの可能性としては、デニーと生活を共にするグループ(コロニー)には、ネアンデルタール人とデニソワ人の交雑種が他にもいたということが考えられます。考古学者らが純デニソワ人の骨をほとんど見つけられなかったのも、こうした理由からかもしれません。「見つかった純デニソワ人の骨の数は、片手で数えられるほどだったのですから。」とハリスは述べています。

もしこれが本当なら、純血のデニソワ人はほとんど存在しなかったのでしょう。デニソワ人の遺伝子はすでにネアンデルタール人の血統に混ざっており、やがて消失してしまったのかもしれません。ただ、これはあくまでも仮説に過ぎません。

ただ、DNAからデニーの親は共に生活していなかったことが明かに

DNA samples are illuminated in blue and purple light in a laboratory.
Digital Light Source/Universal Images Group via Getty Images
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デニーは純血の交雑種ではありませんでした。DNAは主にデニソワ人とネアンデルタール人だったものの、他の人類の遺伝子も含まれていたのです。遺伝子検査によると、デニーは高いヘテロ接合性を示していました。

ヘテロ接合性は個人の中にある遺伝的多様性を表しています。たとえば、いとこの間に子どもが生まれた場合、その子のヘテロ接合性は低くなります。さらに言えば、異なる国の異なる人種の間に子どもが生まれた場合には、その子のヘテロ接合性は高くなります。なぜ、デニーのヘテロ接合性は高いのでしょうか。

デニーの両親、遠く離れて暮らしていた

In this painting, a male caveman plays the flute.
Fine Art Images/Heritage Images/Getty Images
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ナショナルジオグラフィックのインタビューに答えて、計算生物学者のリチャード・E・グリーンは、デニーは「かなりのヘテロ接合性だ」と述べています。つまり、デニーの親は滅多に交雑が起こらないような離れた場所に住んでいた人達だったのです。

DNAシーケンスを見ると、デニーは、デニソワ洞くつ近くで見つかった3万3千年前のネアンデルタール人よりは、クロアチアで見つかった5万5千年前のネアンデルタール人により近いということが明かにされています。それなら、デニーの親はどのようにして出会ったのでしょうか?

おそらく、出会いは洞くつで

An art piece portrays a Neanderthal family living in a cave 50,000 years ago.
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可能性の1つとして、デニーの両親は洞くつで出会ったのではないかと言われています。ネアンデルタール人はほとんどがユーラシアに住み、デニソワ人はシベリアの辺りに住んでいました。今回、デニーが発見されたアルタイ山脈は、この2つの地域の間に位置しているのです。

互いに位置的には近くに住んでいたにもかかわらず、「ウラル山脈の西側に住んでいたネアンデルタール人は、おそらく一生のうちにデニソワ人に出会うことはなかっただろうと思います。」というのは、ペーボの理論です。もしこの仮説が本当なら、現生人類にはデニソワ人の血が流れているのでしょうか?

デニーの存在、人類の進化に対する現在の認識に疑問を投げかける

A modern woman's face is shown next to an ancient woman's face.
Joe McNally/Getty Images
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デニーの発見により、研究者らが以前考えていたよりも、異なる人類間の交雑はもっと一般的に起こっていたのではないかということが示されています。2018年の時点において、科学者らが調査した古代人類の標本はわずか23種類しかありません。このうち、わずか2種類の標本だけが交雑種だったことから、交雑は滅多に行われていないと考えられていたのです。

しかし、この認識は間違っていたのかもしれません。「ネアンデルタール人とデニソワ人が出会う機会は少なかったかもしれませんが、出会ったときには、以前研究者らが考えていた以上に、交雑は起こっていたに違いありません。」と、ペーボはイブニング・スタンダードに語っています。

交雑の証拠となったのはデニーだけではない

An employee of the Natural History Museum in London looks at model of a Neanderthal male.
Will Oliver/PA Images via Getty Images
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デニーの発見により、研究者らは他の人類の標本を再度調査することになりました。オアーゼ1は4万2千年前の古代人の下あごの骨です。オアーゼは純血のホモ・サピエンスだと思われていましたが、再度行われた分析により、オアーゼにはわずかですがネアンデルタール人の遺伝子が含まれていたのです。

これは一体、どういったことなのでしょうか?オアーゼのネアンデルタール人の祖先は、4~6世代前にまでさかのぼります。「交雑は以前考えられていたように滅多にないものだったのであれば、かなり稀だったはずです。」と、ペーボは述べています。オアーゼの事例も、デニーの事例も、これまでの仮説を覆すものとなっています。

交雑種には、生物学的に利点がある

In this 1885 painting, ancient humans run from a mammoth.
Fine Art Images/Heritage Images/Getty Images
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古人類学者クリス・ストリンガーによると、ネアンデルタール人とデニソワ人の交雑には、他にはない進化的な利点がありました。遺伝的多様性を持つ人間は、より生き残る傾向にありました。その上、人類も動物も繁栄に成功しています。

「人類のグループは非常に小さく、極端な死亡率に左右されていました。」と説明するのは、ハーバティ=パパテオドロウです。ところが、交雑種の人間は生存率が高くなったのです。古代人類は移動を繰り返していたため、他の人類と出会うこともありました。こうしてデニーの両親も出会ったのだろうと思われます。

デニソワ人が絶滅した理由

A metal model shows the steps in human evolution.
Alexas_Fotos/Pixabay
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交雑によって、デニソワ人が絶滅した理由について興味深い説が生まれています。「ネアンデルタール人とデニソワ人は絶滅していないかもしれません。」と、ペーボは言います。「ただ、現生人類のグループに吸収されていった可能性があります。」

デニソワ人が他の人類と交雑を繰り返すことで、デニソワ人の遺伝子の割合が減っていったのではないでしょうか。さらに、時が経つにつれ、交雑が進み、デニソワ人の遺伝子が減少していったのかもしれません。この説が本当であれば、デニソワ人は一部、現生人類に進化していったのだと言えます。ただ、他の学説と同じく、科学的に何ら証明されているものではありません。

デニソワ人は不妊によって絶滅したのか

A drawing of a Neanderthal shows a very hairy and ape-like ancient human.
Chris Hellier/Corbis via Getty Images
Chris Hellier/Corbis via Getty Images

デニソワ人とネアンデルタール人が頻繁に交雑を繰り返していたのであれば、どうしてその年代が何十万年も離れているのでしょうか?その理由として、ハリスはデニソワ人とネアンデルタール人の子孫が不妊だったのではないかという説を唱えています。

この学説は、デニソワ人だけが絶滅し、ネアンデルタール人とホモ・サピエンスの子孫が生き残った理由を説明するものです。残念ながら、デニーが不妊だったかどうかを調べる方法はありません。もしデニーに繫殖能力があるのなら、どうしてデニソワ人の遺伝子は絶滅したのでしょうか。デニーの存在は謎を増々深める結果となりました。しかし、人類の進化の真実に近づきつつあると考えられています。

もしくは争いの結果、絶滅したのか

In this 1975n Doug McClure film, 'The Land That Time Forgot', two cavemen fight.
American International Pictures/Getty Images
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デニソワ人が他の人類に同化されてしまった可能性もありますが、プリンストン大学のジョシュア・エイキーは他の説を唱えています。「(デニーの発見によっても)競争など、複雑に絡み合った要因が排除されたわけではありません。」

2020年、ヨーロッパの科学者らは、競争(食べ物を巡る争いであれ、交雑を巡る争いであれ)によって人類が絶滅する可能性があるということを明らかにしています。競争に敗れた人類は、生存が難しくなるのです。ホモ・サピエンスやネアンデルタール人は、競争によってデニソワ人を打ち負かしていったのでしょうか?

現生人類について言えること

A diagram shows several species of ancient humans.
Encyclopaedia Britannica/Universal Images Group via Getty Images
Encyclopaedia Britannica/Universal Images Group via Getty Images

これはつまり、現生人類にとってはどういうことを意味するのでしょうか?当初、ホモ・サピエンスが謎のヒト族から派生し、ネアンデルタール人と交雑したと信じられていました。しかし、デニーの発見によって、現生人類はこんなにシンプルではなく、もっと複雑な過程を経て派生したのだということが分かっています。

エボリューショナリー・バイオロジー(進化生物学)の研究では、「最近のゲノム研究によって、実質的に分岐した血統間の交雑は、人類の進化においてはむしろ普通のことなのです。」と報告されています。つまり、現生人類は複数の異なる人類の交雑の結果生まれたのです。

2019年、大きな発見

Museum visitors look at a model that represents a Neanderthal man.
PIERRE ANDRIEU/AFP via Getty Images
PIERRE ANDRIEU/AFP via Getty Images

デニーのDNAに関する報告書が出たのは2018年のことでした。そして2019年には、さらなる発見がなされたのです。研究者らは、数千年以上にわたって、シベリアのデニソワ洞くつには複数の人類が住んでいたと報告しました。

と同時に、いつから異なる人類がそこに住んでいたのかについては分かっていません。さらに、ネアンデルタール人やデニソワ人が洞くつに住んでいたのか、またはそこに居合わせただけなのかについても分かっていません。しかし、発掘調査が進むにつれ、私たちの祖先である古代人類についての謎が明らかにされるかもしれません。こればかりは時が経たなければ分からないのです。

4番目の人類のDNA、私たちの中に

A pre-historic man was constructed based off of bones found in 1920.
General Photographic Agency/Getty Images
General Photographic Agency/Getty Images

2019年2月、さらなる発見がなされ、人類の進化に対する私たちの概念に疑問を投げかけます。ゲノム規制センター(Center for Genomic Regulation)の科学者らは、ヒトゲノムに人工知能を応用して、これが4番目の人類の祖先だと特定しました。これは一体、誰なのでしょうか。

この正体不明の人類の祖先は、ネアンデルタール人やデニソワ人同様、私たち現生人類のDNAにも繋がっているのかもしれません。デニーの発見によって多くのことが明らかになったとは言え、現在の人類へとどのように進化したのか、まだまだ謎が残っています。

現生人類がデニソワ人と繋がっているのかは、分からない

An ancient Neanderthal woman model was created by Dutch artists.
Joe McNally/Getty Images
Joe McNally/Getty Images

デニーについて色々と明らかになるにつれ、現生人類はデニソワ人の子孫なのだろうかと疑問が浮かんでいますが、未だにその答えは出ていません。ホモ・サピエンスとデニソワ人の交雑種は未だに見つかっておらず、たとえ交雑種が存在したとしても、この交雑種に繫殖能力があるのかないのかについて確認することはできないでしょう。

今後の研究によって、現生人類の中に少しデニソワ人のDNAが含まれていることが明かになるかもしれません。現代の人類の中に、デニソワ人の血をひく人達がいるかもしれませんが、それは現段階では分からないのです。