AI Finder Spor af en Tabt Arter i den Menneskelige DNA

Indgangen til Altai hule i Sibirien, hvor en Denisovan fossil blev fundet i 2008.
Billede: Cheburgenator/Wikimedia

Begravet dybt i DNA af Asiatiske individer er en genetisk anelse om, peger på eksistensen af en ukendt menneskelig forfader. Det er bemærkelsesværdigt, at det ikke var et menneske, der har nået dette overraskende formodninger, men snarere et kunstigt intelligent algoritme. Velkommen til arkæologi i det 21 århundrede.

Ny forskning offentliggjort i sidste uge i Nature Communications tyder på en endnu-til-være opdaget hominid krydset med moderne mennesker, titusinder af år siden. Dette mysterium arter i sidste ende gik uddød, men en AI, der er udviklet af forskere fra Institut for Evolutionær Biologi (IBE) og flere andre Europæiske institutioner har fundet spor af sin eksistens i det DNA, som i dag er folk med Asiatisk herkomst. I en pressemeddelelse udsendt af Center for Genomisk Forordning, der sagde, at det er første gang, dyb læring har været brugt til at forklare menneskets historie, “banede vejen for, at denne teknologi kan anvendes i andre spørgsmål inden for biologi, genetik og evolution.”

Mysteriet hominid er sandsynligvis en hybrid arter af Neanderthalere og Denisovans, ifølge ny forskning. Neandertalerne, der levede i Europa, og Denisovans, der bredte sig til Sibirien, sydøst Asien, og Oceanien, var en fællesbetegnelse for en gruppe af tidlige mennesker, adskiller sig fra en fælles forfader omkring 744,000 år siden. Når anatomisk moderne mennesker (Homo sapiens) spildt i Eurasien fra Afrika, er de blandet, og krydset med både Neanderthalere og Denisovans, som vi kender gennem genetisk forskning. Ud over den generøse mængde af DNA efterladt af Neandertalerne, forskere har udvundet Denisovan DNA fra en velbevaret finger knogle fundet i en Sibirisk hule. I dag, finder vi spor af disse uddøde arter i DNA af ikke-Afrikanske mennesker, selv om kun Asiater bevare genetiske resterne af Denisovans.

Men som ny forskning tyder på, at moderne mennesker, i tillæg til krydsning med Neandertalerne og Denisovans, krydset med en tredje, omend ukendte arter.

Denne idé er ikke ny. I 2016, genetik undersøgelse medforfatter af Mayukh Mondal fra Tartu Universitet og Jaume Bertranpetit fra Pompeu Fabra Universitet—både af hvem, der var involveret i den nye undersøgelse, som godt tilbudt beviser, der viser, at indfødte Australske befolkninger fra Syd-og Sydøstasien “havnen er en lille del af afstamning fra en ukendt uddød hominin, og dette herkomst er fraværende fra Europæere og Øst-Asiater.” Deres nye undersøgelse er et forsøg på at vise, hvor denne “lille andel af herkomst” kom fra.

Til dette formål, Mondal og Bertranpetit fremlagt dokumentation i form af en demografisk analyse, der er vredet af dybe læring og drysses med nogle statistiske analyse. Deres algoritme, som er udtænkt og sammenlignet en lang række komplekse demografiske modeller for at gøre forudsigelser om den historie af krydsning begivenheder i Eurasien. For at gøre det, forskerne fed algoritmen en sund kost af hele genom-sekvenser, der stammer fra både moderne og gamle DNA, så det neurale netværk til at skabe et stort sæt af mulige demografiske historie. En statistisk analyse derefter beregnes, hvilke af disse historier var den mest sandsynlige.

Holdet, der anvendes dybt at lære at lære algoritme til at “forudsige menneskers demografi” gennem “hundreder af tusinder af simuleringer,” Òscar Lao, principal investigator på Centro Nacional de Análisis Genómico og medforfatter på den nye undersøgelse, sagde i en erklæring. “Når vi kører en simulering, vi er på rejse langs med en mulig vej i menneskehedens historie. Af alle simuleringer, dyb læring giver os mulighed for at observere, hvad der gør den fædrene puslespillet til at passe sammen.”

Den sammenstykke af denne genetiske puslespil gav den foreslåede “tredje arkaiske introgression”, der betyder en tredje hybridisering tilfælde blandt gamle mennesker (de andre to var de genetisk blanding mellem moderne mennesker og Neandertalere og moderne mennesker med Denisovans). Moderne mennesker krydset med en ukendt tredje arter, og i henhold til de modeller, det er enten en Neanderthal-Denisovan hybrid, eller en tidlig udløber af den Denisovan slægt.

At Neanderthalerne og Denisovans, der deler en fælles forfader, kan have krydset er ikke en uhyrlig påstand. Sidste år opdagede forskere, 90.000 år gamle rester af en sådan hybrid enkelte—en pige med en Neanderthal mødre og Denisovan far. På grund af manglende beviser, forskere er ikke sikker på, om dette var en engangs-ting, eller hvis Neandertalerne og Denisovans krydset på regelmæssige. Den nye undersøgelse understøtter påstanden om, at de to uddøde arter, der er opdrættet ofte nok til at producere en genetisk adskiller hybrid befolkning.

Article preview thumbnail

Gamle Menneskers Grupper Parret Med den Mystiske Denisovans Mindst to Gange

Genetiske analyser tyder på, at to populationer af Denisovans—en uddød gruppe af mennesker, tæt…

Læs mere Læs

Serena Tucci, økologi og evolutionær biolog fra Princeton University, sagde, at den nye undersøgelse, der mindede hende om hendes egen forskning fra sidste år, selv om forfatterne brugt en anden strategi. Tucci og hendes kolleger, der anvendes genetiske beviser på, at de tidlige moderne mennesker parret med Denisovan bestande på mindst to forskellige historiske lejligheder, hvilket betyder, at de tilbageværende spor af Denisovan DNA, der er indlejret i genomer af Asiatiske befolkning, der lever i dag, stammer fra mindst to forskellige Denisovan befolkninger.

Som for at hævde eksistensen af en ukendt menneskelige art, Tucci sagde, at forfatterne af den nye undersøgelse bør afholde sig fra at conjecturing ud over den tilgængelige dokumentation.

“Mens undersøgelsen på historien om samspillet mellem moderne mennesker og gammeldags hominin samtidige stadig fascinerende, jeg ville være meget forsigtige med at stille krav om iblanding [genetisk blanding] fra en ‘ukendt’ uddød arkaiske hominin befolkning eller spekulere i, om de ‘opdaget’ af en ny hominin arter,” Tucci fortalte Gizmodo. “Som forfatterne bemærkede, det nøjagtige forhold af denne uddøde hominin befolkningen med de andre kendte gammeldags populationer (dvs Neandertalerne og Denisovans) er ikke helt adskilt, hvilket betyder, at det, forfatterne kalder en “ukendt hominin’ kunne sandsynligvis være en Denisovan gruppe. Mere arbejde—og flere fossiler—er nødvendige for at belyse historien om arkaiske hominin iblanding.”

Ingen tvivl om, mere dokumentation er nødvendig. I det mindste, men disse nyeste undersøgelser bør tilskynde arkæologer til at være på udkig efter flere spor, der peger på eksistensen af en hypotese arter.

Som et sidste ord, brug af AI i archaeogenetics er en meget cool udvikling, og sandsynligvis et tegn på innovativ forskning i metoder til at komme.

[Nature Communications]

Dele Denne Historie


Date:

by