尼安德特 DNA 留下的遗产：古基因组多基因评分差异与现代人保留片段的方向性偏差

现代人并非简单地取代了他们遇到的每一种古人类谱系，而是与之发生了基因混合。这些混合留下的最清晰的遗传印记，便是非洲以外人群中的尼安德特人DNA；在亚洲和大洋洲人群中，还叠加了来自丹尼索瓦人相关群体的DNA。

这些并非模糊的亲缘关系，而是数万年前古—现代人杂交后遗传下来的、实实在在的染色体片段。

然而，基因渗入只是故事的开端。重组将这些外来染色体打碎成更小的片段；遗传漂变使某些片段得以保留，另一些则被清除；自然选择淘汰了许多古人类等位基因，同时保留或偶尔偏好其中的某些。

因此，现存基因组中的古人类DNA，是最初进入现代人群的那部分DNA经过筛选后的残余。

这引出一个可检验的问题：如果留存的片段是对供体基因组的近似随机抽样，那么它们对现代多基因评分的贡献，应当等于全基因组层面的古—现代差异乘以仍为古人类来源的染色体拷贝比例。

若观测到的贡献偏离这一比例预期，则表明留存的片段在该评分上系统性富集了朝某一方向作用的等位基因。

我针对受教育年限、身高和外向性三种遗传评分检验了这一假设。研究设计分为两步：首先，将高覆盖度的古人类全基因组与相应的现代1000基因组计划人群进行比较——三例尼安德特人对比欧洲人群，两例丹尼索瓦人对比东亚人群；其次，仅计算当今欧洲人或东亚人所携带的古人类本地祖先片段的评分。

观测到的局部成分与其比例预期之间的差异，即为关注的统计量。

这是一项关于基因渗入后DNA如何被分选的检验。偏差可能反映了对评分相关等位基因本身的自然选择，更可能的是，在许多位点上，选择作用于同一单倍型所携带的生物学效应。

它并不要求历史上的选择目标必须是现代意义上的“教育”“身高”或“外向性”。

完整的古人类基因组

我选取了五例高覆盖度的基因组：阿尔泰、恰吉尔斯卡娅和文迪亚的尼安德特人，以及丹尼索瓦3号和丹尼索瓦25号。在每一组谱系比较中，每位古人类个体与每位现代参考个体均在完全相同的非缺失位点上进行评分。

尼安德特人的结果取三例基因组的平均值，丹尼索瓦人的结果取两例基因组的平均值。尼安德特人比较以欧洲人为参照，丹尼索瓦人比较以东亚人为参照。

图1展示了在这些精确共有的位点上计算的现代部分评分的标准差单位下，古—现代差值。在两个古人类群体中，教育评分均显著偏低：尼安德特人合计为−9.16个标准差，丹尼索瓦人合计为−9.35个标准差。

这些大数值是以受限的共有点评分为基础的标准差单位，其方差远小于全基因组评分；它们并非实际的受教育年限，也不应被解读为完整评分的人群差异。

身高的趋势则相反：尼安德特人合计比欧洲人高+1.10个标准差，丹尼索瓦人合计比东亚人高+3.09个标准差。外向性在两类人群间呈现分化：尼安德特人为+0.18个标准差，丹尼索瓦人为−0.74个标准差。

共有的位点数分别为：受教育年限1,684个，身高7,947个，外向性101个。图1：全基因组多基因评分的对比

这些全基因组层面的对比确定了供体侧的方向，也为一个简单模型提供了反事实基准：即留存的古人类祖先只是供体基因组的一小部分随机抽样。

这些遗传效应在杂交之后发生了怎样的变化？留存的尼安德特人和丹尼索瓦人片段是否保持了供体基因组的模式，还是仅仅随着古人类祖先比例的减少而减弱，抑或出现了方向的反转？

接下来，我将在当代欧洲人和东亚人中追踪这些片段，测量它们对各项评分的贡献，并检验杂交后的选择是否留下了定向的印记。