AI发现未知的人类祖先,一个灭绝的原始人或可解释人类的历史

来自进化生物学研究所(IBE)、基因组调控中心(CRG)和塔尔图大学基因组学研究所(University of Tartu University of Genomics)的研究人员通过人工智能(AI)方法,在亚洲个体的基因组中,发现了几万年前与人类祖先交配的新原始人。

现代人类DNA计算分析表明,已灭绝的物种是尼安德特人和杰尼索瓦人的混合体,并与亚洲的非洲人类杂交。这一发现可以解释,今年夏天在丹尼索瓦洞穴中发现的古人类遗骸(基因组测序发现母亲是尼安德特人,父亲是丹尼索瓦人),其案例不是孤立的,而是一个更普遍的进化过程的一部分。

这项研究发表于《自然通讯》上,研究首次利用人工智能(AI)解释人类进化,为这项技术在生物学、基因组学和进化学的其他问题上的应用铺平了道路。

有一个我们不知道的人类先祖

区分两个物种的一个方法是,虽然它们都可以杂交,但一般不会产生可育后代。然而,当涉及灭绝物种时,这个概念要复杂得多。事实上,当前人类DNA模糊了这些界限,但保留了其他物种的原始人类碎片,例如尼安德特人和杰尼索瓦人,他们在4万多年前在欧亚大陆与现代人类共存。

现在,研究人员使用人工智能(AI)来发现一种新的、迄今为止未知的人类祖先。“大约8万年前,发生了所谓的走出非洲,迁移到其他大陆,从而产生了所有的现有人,”IBE首席研究员、UPF部门负责人博特·拉珀蒂(Bertranpetit) 解释说,“我们知道,从那时起,现代人类先祖在除非洲以外的所有大陆与尼安德特人杂交,在大洋洲和东南亚与丹尼索万人杂交,尽管尚未确定与第三个灭绝物种杂交的证据。”

人工智能(AI):破译古代DNA中人类进化的关键

迄今为止,第三个祖先的存在只是一个理论,然而,人工智能(AI)使得从DNA转变为祖先种群的人口统计学成为可能,可以解释当前人类基因组的一些片段的起源。

调查人员必须面对的问题是,他们分析的人口统计模型比迄今为止所考虑的任何其他模型都复杂得多,并且没有可用于分析它们的统计工具。人工智能是“一种模仿哺乳动物神经系统工作方式的算法,不同的人工神经元专门研究并学习在数据中检测对执行给定任务很重要的模式。”

这是人工智能第一次成功地用于解释人类历史,为这项技术应用于生物学、基因组学和进化的其他问题铺平了道路。

一个灭绝的原始人可以解释人类的历史

人工智能分析表明,已灭绝的原始人可能是尼安德特人和杰尼索瓦人的后代。今年夏天发现的具有这些特征的古人类遗骸似乎支持这项研究的发现,巩固了与现代人类共存并与之交配的第三种物种或种群的假设。”我们的理论与最近在杰尼索瓦发现的样本相吻合,尽管目前我们还不能排除其他可能性,”塔尔图大学的研究员、IBE的前研究员玛尤克·蒙达尔(Mayukh Mondal) 说。

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