現代人はどうやって青海チベット高原を「登る」のでしょうか？デニソワ人からの贈り物

制作：中国科学普及協会

著者: 牛長泰 (中国科学院南京地質古生物学研究所博士)

プロデューサー: 中国科学博覧会

編集者注：生命科学の最新の謎を解くために、中国科学普及の最先端技術プロジェクトは「生命の新知識」と題する一連の記事を立ち上げ、独自の視点から生命現象を解釈し、生物学の謎を明らかにしました。人生の世界を探求し、無限の可能性を探求しましょう。

「私が他の人よりも遠くを見ることができたのは、巨人の肩の上に立っていたからです。」 - アイザック・ニュートン

広大な北極のツンドラから雪を頂く南極の氷床まで、青海チベット高原の薄い空気から11,000メートルの深さのマリアナ海溝まで、砂や岩が舞うゴビ砂漠から湿気と暑さが厳しい熱帯雨林まで、現代人は地球のほぼ隅々まで到達し、さらには征服して定住してきました。

現代人類が他の多くの人類種から際立って、地球上で最も数が多く、最も広く分布し、唯一の人類種となったのはなぜなのか、と問わずにはいられません。

それは言語があるからでしょうか?文化はありますか？それとも、私たちが「強くて健康」で、本当に多くの環境に適応できるからでしょうか?

冒頭の記事の冒頭にもあるように、私たち現代人がこれほど広大な環境に適応し、これほど多様な景色を見ることができるのは、ある程度、絶滅した同族であるネアンデルタール人やデニソワ人の肩の上に立っているからであることは否定できない。ネアンデルタール人とデニソワ人は、地質学の歴史において私たち現代人に最も近い関係にある2人の古代人類です。彼らの共通の祖先は約80万年から50万年前に現代人の祖先と別れ、その後まもなく両者は分岐した。

現在の古代DNA研究によれば、私たちの祖先は6万～5万年前にアフリカから出て、ユーラシア大陸でネアンデルタール人やデニソワ人と出会い、遺伝子の交換が行われたことが分かっています。

現代人の頭蓋骨（左）とネアンデルタール人の頭蓋骨（右）

(画像出典: Wiki)

現在、アフリカ大陸以外のすべての現代人は約 2% のネアンデルタール人の祖先を持ち、サハラ砂漠の北のアフリカ人は最大で 1% のネアンデルタール人の祖先を持っています。今日のアジア人およびアメリカインディアンには約 0.2% のデニソワ人の祖先がおり、フィリピンのネグリトには 5～6% のデニソワ人の祖先がおり、メラネシアおよびオーストラリアの先住民には約 4% のデニソワ人の祖先がいます。

ある意味では、ネアンデルタール人とデニソワ人は絶滅していません。それらは私たちのゲノムの中にまだ存在しています。

デニソワ3の化石レプリカ

(画像出典: Wiki)

では、私たちの体内にあるネアンデルタール人やデニソワ人の遺伝子は、私たちの体に何らかの影響を与えるのでしょうか?答えはイエスです。

これら2人の古代人類の古代ゲノムを研究した結果、彼らが現代人に受け継いだ遺伝子断片が、現代人の免疫、代謝、生殖能力などに良い面と悪い面の両方で重要な影響を及ぼしていることが判明した。多くの肯定的な影響の中でも、非常に典型的な例は、現在青海・チベット高原に住む現代人が高地の低酸素生活に適応するのにデニソワ人が遺伝的に貢献したことです。

現在、青海チベット高原に住むチベット人とヒマラヤ山脈の南麓に住むネパール人は、EPAS1遺伝子が変異している。この遺伝子の通常型は、体内の酸素レベルが低下したとき（運動中など）に、人間がより多くのヘモグロビンを生成するのに役立ちますが、血液中のヘモグロビンが多すぎると、血液の粘度が高まり、血流速度が低下します。環境内に十分な酸素が供給されていれば、大きな問題は生じません。実際、ヘモグロビンの増加は体の運動機能の改善に役立ちます。しかし、環境中の酸素濃度が低い場合、粘性のある血液によって血流が遅くなり、酸素供給不足が悪化して高山病を引き起こします。また、高血圧や心臓病などの血管疾患を引き起こし、新生児の体重や生存率も低下します。チベット人とネパール人のEPAS1遺伝子変異は、低酸素環境での過剰なヘモグロビンの生成を防ぎ、血液の粘度を下げ、より高い血流速度を維持し、血液の酸素運搬能力を向上させるのに役立ちます。

興味深いことに、この突然変異は青海・チベット高原の現代人を除いて、世界の他の地域の現代人にはほとんど見られません。漢民族の人口のうち、同様の遺伝子変異を持つのはわずか9%程度です。ただの偶然でしょうか？

2014年にネイチャー誌に掲載された研究では、チベット人のEPAS1遺伝子変異が、8万年から5万年前にアルタイ地方に住んでいたデニソワ人のEPAS1遺伝子変異と非常に一致していることが判明し、チベット人のEPAS1遺伝子変異はデニソワ人から受け継がれた可能性が高いことが示唆されました。少数の漢民族にも同様の変異が見られることから、チベット人や漢民族を含む東アジア人の祖先はデニソワ人と遺伝子交流があり、デニソワ人からEPAS1遺伝子変異を獲得した可能性が高いと考えられます。チベット人の祖先が青海チベット高原に到着した後、低酸素濃度による自然淘汰により、デニソワ人型のEPAS1遺伝子変異がチベット人の間で急速に広がり、高原環境への適応に成功した。

では、東アジア人とデニソワ人の間で遺伝子の交換はいつ、どこで起こったのでしょうか?デニソワ人は本当に青海・チベット高原で生活する能力を持っていたのでしょうか？中国の古人類学者と考古学者は、青海チベット高原の白石崖洞窟でその答えを発見した。

参考文献:

1.ウエルタ＝サンチェス E、ジン X、アサン 他チベット人の高度適応はデニソワ人様DNAの導入によって引き起こされた[J]。ネイチャー、2014年、512(7513):194-197。

2. 張

3.Peyrégne S、Slon V、Kelso J.デニソワ人に関する10年以上の遺伝学的研究[J]。ネイチャーレビュー遺伝学、2024年、25(2):83-103。

4. 馬延然、向鳳剛。ネアンデルタール人とデニソワ人のゲノムの発見と現代人への影響[J]。中国科学速報、2022年、67(36):4337-4343。

5. 夏桓、張東柱、陳法胡。デニソワ人とその研究の進歩[J]。中国科学速報、2020年、65(25):2763-2774。