最初のヨーロッパ人の起源に関する証拠の多くは、もともと頭蓋骨の比較から得られたものでした。しかし、古代DNAを調べる私たちの研究により新たな知見が明らかになり、その成果が今月、 Scienceに発表されました。
先に進む前に、頭蓋骨が何を示していたのかを見ておく必要があります。1970年代以降、数十年にわたり、米国の自然人類学者、 ウィリアム・ハウエルズ は、世界各地の博物館コレクションに所蔵されている数万点の人間の頭蓋骨を記録しました。
ハウエルズが見いだしたパターンから、地理と人間の生物学的特徴との間には明確な相関関係があることが分かり、世界の集団史を理解する手がかりが得られました。
1989年、ハウエルズはこの比較に複数の化石人類の頭蓋骨を加え、それらが現生人類の拡散の理解に役立つかどうかを調べました。
最初のオーストラリア人とヨーロッパ人は関係があるのか？
明らかになったパターンの一つは、一般にクロマニョン人と呼ばれる、最終氷期のヨーロッパ最古級の現生人類の頭蓋骨の多くが、統計上、アボリジナル・オーストラリア人やパプアニューギニア人に非常に近い位置を占めていたことです。
これは、最初のヨーロッパ人と最初のオーストラリア人が近い共通の起源を持つことを示しているのでしょうか？ コペンハーゲン大学のエスケ・ウィラースレフが主導した私たちの 研究が示す答えは、「そうとは言えない」です。
コステンキ14として知られる遺跡で見つかった古代の骨格から得られたゲノムは、ヨーロッパの人類史に関する重要な物語を明らかにしました。
1954年にロシア南西部のコステンキで発見された遺骸は、3万8700年から3万6200年前に生きていた、背が低く肌の色が濃い男性のものでした。
今日では、古代と現代の頭蓋骨を比較する多変量解析が、見た目の似た頭蓋骨同士の生物学的な関係の強さを必ずしも示すわけではないと、一般に考えられています。
むしろ、後の完新世の集団と比べて比較的大きく頑丈な、初期現生人類の化石に数多く見られるパターンのようなものを反映しています。
しかし、古代DNAが伝える物語は、はるかに複雑です。
コステンキ14で見つかった、きわめて古いロシア人の遺骸には、ヨーロッパで最古級かつ最も完全な現生人類の頭蓋骨が含まれています。
ハウエルズの当初の多変量解析では、この頭蓋骨は統計上、最初のオーストラリア人に非常に近い位置にありましたが、そのDNAはまったく異なる物語を示しています。
私たちの研究によると、コステンキ14はヨーロッパの狩猟採集民と、初期の農耕民の双方と遺伝的祖先を共有していました。このことは、彼の祖先が、後に農耕民となって自らヨーロッパへ移住した中東の同じ集団の人々と交配したことを示唆しています。
これを受け、エスケ・ウィラースレフは「コステンキはすでに純粋なヨーロッパ人だった」と述べました。
アフリカからの拡散
ロシア人もオーストラリア人も含め、現生人類はすべて、アフリカからの最初の移住に由来します。化石記録からは、これはおよそ10万年前、中東のスクール洞窟とカフゼ洞窟で起きたとみられます。
アフリカからのこの初期のホモ・サピエンスの分布拡大は、当初は短期間で終わり、約6万年前にホモ・ネアンデルターレンシスが南西アジアに戻ったと考えられていました。
ヨーロッパの起源についてゲノムが示すことに加え、コステンキ14のゲノムは、 ヨーロッパ人がネアンデルタール人と交雑した後の時期に当たる、短い期間の遺伝的記録を含んでいる点でも興味深いものです。
現在では、人類とネアンデルタール人が人類史の初期、4万5000年より前のある時点で交雑したことが分かっています。これは、コステンキ14のゲノムに含まれるネアンデルタール人のDNAが、今日のヨーロッパ人やアジア人よりわずかに多く、おそらく最大で1％ほど多かったことから示されています。
また、彼のDNAにはネアンデルタール人由来の長いDNA領域が含まれており、その長さは現在の多くの非アフリカ人に見られるものを大きく上回ります。実際、最も長いものは合計で約300万塩基対に達します。
古代の交雑が起きた後、こうした長いDNA配列は有性生殖の過程で分断され始めます。しかし、コステンキ14では、こうした長い配列が良好に保存されています。
そこで研究チームは、ネアンデルタール人由来のDNA領域の長さを用いて、ネアンデルタール人と人類の混血が起きた時期をより正確に推定し、約5万4000年前という年代を得ました。
私たちの研究の査読期間中に 発表された 、シベリア出土の4万5000年前の現生人類のゲノムデータにも、ネアンデルタール人由来のより長い断片が認められ、私たちの結論をさらに裏付けています。
コステンキ14の試料が系統樹上で離れた位置を占めることから、研究チームは、これまで試料が採取されていない他の人類との交雑に由来するDNA断片が含まれているかどうかも調べました。興味深いことに、系統的に異なるDNA領域の分布からは、他の古代人類からの遺伝子流動を示すDNA配列の証拠は見つかりませんでした。
コステンキ14のゲノム解読は、技術的にも科学的にも大きな成果であり、人類の起源の複雑さを理解するうえで、古代の遺骸からゲノムを復元することが重要であると示しています。
コステンキ14で可能だったように、過去にさかのぼって全ゲノムを得て初めて、私たちのような種の歴史における重要な出来事を、より正確に検出し、測定できるのです。
この記事は、 The Conversation
と共同で公開されました。著者：デイヴィッド・ランバートは、グリフィス大学グリフィス・サイエンシズの研究担当学部長であり、進化生物学教授です。マイケル・ウェストアウェイは、グリフィス大学の上席研究員です。
画像：クロアチア北部の町クラピナに新設されたネアンデルタール博物館に展示されているネアンデルタール人の頭蓋骨のレプリカ。REUTERS/Nikola Solic