ネアンデルタール人と現代人は4万5000年前にヨーロッパで混ざり合った

約10年前、ネアンデルタール人がホモサピエンスと交配したという説が アフリカ以外でのこの発見は、人類学、考古学、遺伝学の世界を揺るがした。一部の科学者は、絶滅した人類のいとこたちを軽蔑していたが、彼ら自身もネアンデルタール人と DNA を 4 パーセントも共有していることがすぐに分かった。この交配がいつどこでいつ起こったのかという疑問は、いまだに議論の的となっている。現在、新たな分析によってネアンデルタール人と現代人の交流のタイムラインがさらに埋められつつあり、両者はかなり長い間混​​交していた可能性がある。

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ドイツ中部の考古学遺跡から出土した骨片の新たな遺伝子分析により、現代人が4万5000年前に北ヨーロッパに到達していたことが判明した。これは、彼らの到着が、数千年にわたってそこに住んでいたが絶滅したネアンデルタール人と重なったことを意味する。この証拠はまた、約5万年前に現代人がヨーロッパとアジアに移動したことがネアンデルタール人の絶滅を助長したという疑惑を強めるものである。この研究結果は、1月31日にネイチャー誌とネイチャー・エコロジー・アンド・エボリューション誌に掲載された3つの新しい論文で説明されている。

石器時代の道具からの証拠

現代人が到着し始めた頃、ネアンデルタール人は50万年以上北ヨーロッパに住んでいた。多分野にわたる研究者チームが、ドイツのラニス近郊の遺跡から出土した骨片と石器の刃を研究した。この遺跡は1930年代に初めて調査されたが、オーストリア、中国、デンマーク、フランス、ドイツ、イタリア、スペイン、スウェーデン、スイス、イギリス、アメリカの研究機関のチームが2016年から2022年にかけてこの地域を再発掘した。

この遺跡は、リーフポイントと呼ばれる、細かく剥がれた葉の形をした石器の刃でよく知られています。ここで発見されたリーフポイントは、中期旧石器時代の終わり頃、つまり 30 万年前から 3 万年前、または約 5 万年前に始まる後期旧石器時代の初めの年代にさかのぼります。この石器は、北中部および北西部ヨーロッパで確認されている現代人の石器時代の文化の遺跡としては最古のものです。

葉尖端石器は、英国、ポーランド、モラビア、およびドイツの他の地域で発見された石器に似ています。考古学者は、これらはすべて、リンカンビアン・ラニシア・イェルツマノヴィチアン（LRJ）文化として知られる同じ文化によって作られたと考えています。

ラニス遺跡のこれまでの年代測定では、4万年以上前のものと推定されていた。しかし、そこで発見された道具を誰が作ったかを示す識別可能な骨がないため、ネアンデルタール人かホモ・サピエンスが作ったのかは不明だった。道具を作ったのがネアンデルタール人かホモ・サピエンスかを知るには、DNAが必要になるだろう。

DNAの証拠

再発掘中、チームは20世紀の科学者が到達できなかった岩石に到達し、LRJ文化の骨やその他の道具を探すことができました。

「その岩を手で取り除いた後、ついにLRJの地層が発見され、人間の化石まで発見されました。LRJから人間の化石が発見されたことはこれまで知られていなかったため、これは大きな驚きであり、現場での懸命な努力に対するご褒美でした」と、ドイツのフリードリヒ・アレクサンダー大学エアランゲン・ニュルンベルク校およびマックス・プランク進化人類学研究所の研究共著者である神経物理学者マルセル・ワイス氏は声明で述べた。

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これらの人骨は、石器を誰が作ったのかを遺伝子分析で調べることが可能だった。古代の骨から抽出されたDNAは、非常に断片化していた。研究の共著者でカリフォルニア大学バークレー校の研究員エレナ・ザバラ氏は、母親から受け継いだ基本DNAとミトコンドリアDNAのすべてを分離し、配列を解析した。

「我々は、骨片がホモ・サピエンスのものであることを確認した。興味深いことに、いくつかの断片は、異なる発掘現場からの断片でさえ、同じミトコンドリアDNA配列を共有していた」とザバラ氏は声明で述べた。「これは、断片が同一人物またはその母方の親族のものであったことを示しており、この新たな発見と数十年前の発見を結び付けている。」

これらの骨片は、当初、コレージュ・ド・フランスの博士課程の学生で、研究の共著者であるドロテア・ミロポタミタキによる骨タンパク質の分析を通じて人間のものと特定された。研究チームは、ラニスのミトコンドリアDNA配列を、ヨーロッパの他の旧石器時代の遺跡で発見された人間の遺体のミトコンドリアDNA配列と比較した。

研究者たちはこのデータを使って、ヨーロッパ全土の初期のホモ・サピエンスの系図を作成した。その結果、ラニス洞窟の断片のうち13個を除くすべてが互いに類似していることがわかった。また、それらはチェコ共和国の洞窟で発見された4万3000年前の女性の頭蓋骨のミトコンドリアDNAとも似ていた。サンプルの中で唯一目立っていたのはイタリアの個体だった。

「これはいくつかの疑問を提起します。これは単一の集団だったのか？ここでの関係はどのようなものなのか？」とザバラ氏は言う。「しかし、ミトコンドリアDNAの場合、それは歴史の片側にすぎません。母方側だけです。これを調べるには核DNAが必要です。」

DNA検査により、少なくともドイツのこの地域にはネアンデルタール人だけでなくホモ・サピエンスも存在していたことが明らかになった。

人間の食生活に関する洞察

洞窟の発掘調査では、複数の哺乳類のDNAの痕跡も発見された。馬、ホラアナグマ、ケブカサイ、トナカイの痕跡があり、この地域が現在のシベリアやスカンジナビア北部のツンドラに似た寒冷な気候であったことを示している。

また、当時の人類の食生活がこれらの大型陸生動物に基づいていたことも示しています。

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「動物考古学的分析により、ラニス洞窟は、巣穴で生活するハイエナ、冬眠するホラアナグマ、そして少数の人間によって断続的に使用されていたことがわかった」と、ケント大学およびマックス・プランク進化人類学研究所の動物考古学者で、研究の共著者であるジェフ・スミス氏は声明で述べた。「これらの人間は短期間しか洞窟を使用していなかったが、さまざまな動物の肉を食べていた。骨は細かく砕かれていたが、非常に良好な保存状態にあり、考古学、プロテオミクス、遺伝学の最先端の手法を適用することができた。」

また、ユーラシア大陸全体に広がったホモ・サピエンスの初期の集団が、気候条件の厳しい変化に適応できたことも示唆している。

「最近まで、寒冷な気候条件への回復力は数千年後まで現れなかったと考えられていたため、これは興味深く驚くべき結果だ」と、研究の共著者でスペインのラ・ラグーナ大学の古気候学者サラ・ペデルザニ氏は声明で述べた。

タイムラインの修正

洞窟の年代を推定するために、遺跡のさまざまな層から採取された人骨と動物骨の放射性炭素年代測定が行われた。骨の多くには表面に人間による改変の痕跡があり、その年代はLRJ文化の時代の人間がこの地域に存在していたことと関連している。

「両発掘コレクションのホモ​​・サピエンスの骨の放射性炭素年代測定と、新しい発掘のLRJ層から採取した改変された動物の骨の放射性炭素年代測定の間に非常に良い一致が見られ、人間の遺体とLRJの間に非常に強いつながりがあることが分かりました」と、フランシス・クリック研究所の博士研究員で研究共著者のヘレン・フューラス氏は声明で述べた。「証拠は、ホモ・サピエンスが47,500年前から散発的にこの場所に居住していたことを示唆しています。」