初期のネアンデルタール人の歯は種の血統が考えられているよりも古いことを示している可能性がある

スペインのアタプエルカ山脈にある「骨の穴」と呼ばれる洞窟では、43万年前の歯のコレクションは、発見された頭蓋骨に予想されるものよりも奇妙に小さくなっています。 異常には、現代の人間とネアンデルタール人の血統が約80万年前に分裂したことを示唆する1人の科学者がおり、遺伝子研究が推定した数万年前です。

ユニバーシティカレッジロンドンの人類学者アイーダゴメスロブルズは、古代の人類の歯が古くからどのように進化したかを研究しています。 彼女は、古代の歯はその時代にはあまりにも現代的であるため、異常に急速に進化したか、一般的に考えられていたよりも進化する時間が多かったと考えています。 新しい研究は、 Science Advancesで今日発表されました。

さまざまなホミニン種が進化するにつれて、彼らの歯は注目に値するように変化し、一般に時間とともに小さくなりました。 さまざまな初期の人間の祖先の歯を研究することは、種を区別したり、新しいものを特定したりする最も一般的な方法の1つです。 Gómez-Roblesの以前の研究は、歯が人類の歴史を通じて比較的標準的な速度で進化する傾向があることを示唆しています。 それが本当なら、スペインの洞窟から発掘された臼歯と小臼歯は、年齢を考えて予想されるよりも小さいです。

「これらの歯を見ると、後のネアンデルタール人の歯と非常に似ていますが、はるかに古いものです」とゴメス・ロブルスは言います。 「この研究では、これらの初期のネアンデルタール人がこの歯の形を進化させるのに必要な時間を調べようとしました。これはネアンデルタール人の歯の形と非常に似ています。」

ネアンデルタール人とホモ・サピエンスは共通の祖先を共有していますが、まさにその種は誰であり、後の血統がそれから分岐したとき、もつれを解くのは難しい謎です。 しかし、手がかりがあり、新しい歯の研究は、スペインのアタプエルカ山脈の化石が豊富な洞窟サイトであるシマ・デ・ロス・ウエソスからさえも最初に現れる証拠からはほど遠いです。 ここに住んでいた人類、長年にわたってよく研究された約30人は、その形態とDNAからネアンデルタール人の初期のように見えます。実際、遺体は最も古い既知のネアンデルタール人の一部を表しています。 しかし、それらは、消滅した種と私たち自身の両方の共通の祖先に本当にどれだけ近かったのでしょうか？

遺伝学は、私たちが過去を見つめ、人類の家系図の古代の枝をスケッチするのを助けてくれました。 シマデロスウエソス遺跡の430-000年前のネアンデルタール人の2016年の研究では、550, 000から765, 000年前のホモサピエンスの血統からネアンデルタール人の分裂の時間が推定されています。 他の遺伝学的研究も同様に、80万年前より前の分岐時間を示唆しています。

スミソニアンの人間の起源プログラムのディレクターである古人類学者のリック・ポッツは、ゴメス・ロブルスはいくつかのもっともらしい考えを提起しているが、彼は歯の進化の速度が論文が示唆するほど標準的または予測可能なものであるとは確信していないと言います。 「彼女はここで興味深いトピックをかじっていますが、ネアンデルタール人の現代の人間の発散は80万年よりも前だったにちがいないと言えるほど、歯の進化速度が絶対に知られているという議論は見当たりません。ポッツは言います。 「さまざまな分子遺伝学的研究により、より新しいことが示唆されています。」

遺伝的変化に対する強い選択のために、歯が異常に高い速度で進化した可能性がある、とゴメス・ロブルズは言います。 この急速な変化は、遠隔地の人口がヨーロッパの他のネアンデルタール人から孤立して住んでいた場合に起こり得た。 しかし、ゴメス・ロブレスは、歯は単に長い時間をかけて進化したと考えており、歯の進化率のタイムラインによると、80万年以上前のホモ・サピエンスとネアンデルタール人の血統の分裂を引き起こすでしょう。

「顔（および）これらの人類の解剖学など、他のすべてのものは中間的なものに見えます」とゴメス・ロブレスは言います。 「彼らは私たちがその年齢の人類に期待するもののように見えます。 しかし、歯は非常に異なって見えます。 彼らは非常にネアンデルタール人のように見えますが、唯一の違いは歯です。 …選択があれば、歯だけでなく、顔など他の何かに影響を与えると予想されます。」

ポッツはまた、何千年もかけて歯の進化のタイムラインに大きな影響を与える可能性のある「生成時間」と呼ばれる変数を含む、誤解のいくつかの考えられる原因を指摘しています。 「歯の成長速度が速い場合や遅い場合は、進化速度の推定に影響します」と彼は言います。

科学者は、進化の時間の経過とともに歯の発達速度が変化したという証拠を持っています。 歯のエナメル質層の顕微鏡研究により、研究者は化石人類の誕生から最初の臼歯の発疹までの日数を計算でき、150万年前、若いホモエレクトスが4.5歳頃に最初の臼歯になったことを示しています。 約20万年前までに、ネアンデルタール人は6歳頃までに同じ歯を手に入れました。 「そして、150万年前から20万年前の間に、その速度が歯の発達のはるかに遅い速度にいつ変化したかはわかりません」とポッツは言います。 「だから、多くの小部屋があります。」

異なる種の間の交配は、時代の間に横行していたように思われますが、別の複雑な可能性があります。 （現代の人間とネアンデルタール人の交配は、最近5万年前に発生しました。）数千年から数万年後に一緒に戻ってきます」とポッツは言います。 「氷河期と間氷期のヨーロッパで何度も何度も分裂して戻ってきた進化集団の歴史が、歯の進化のメカニズムにどのような影響を与えたかはわかりません。」

古代の証拠のさまざまな行を解き難くすることの難しさ、および現代の人間とネアンデルタール人の分裂の遺伝的推定と歯の進化の推定の比較的小さな違いを考えると、本当のタイムラインを明らかにすることがなぜ重要なのか疑問に思うかもしれません。 しかし、そのような空白を埋めることは、私たち自身の家系図の多くの進化のシュートと枝を正確にチャート化できる唯一の方法です。

「違いがそれほど大きくない場合でも、異なる種の関係を理解し​​、どの種が互いに先祖であるかを理解する上で、これらの違いの意味は非常に重要になる可能性があります」とゴメス・ロブルズは言います。