We present the high-quality genome sequence of a ∼45,000-year-old modern human male from Siberia. This individual derives from a population that lived before—or simultaneously with—the separation of the populations in western and eastern Eurasia and carries a similar amount of Neanderthal ancestry as present-day Eurasians. However, the genomic segments of Neanderthal ancestry are substantially longer than those observed in present-day individuals, indicating that Neanderthal gene flow into the ancestors of this individual occurred 7,000–13,000 years before he lived. We estimate an autosomal mutation rate of 0.4 × 10−9 to 0.6 × 10−9 per site per year, a Y chromosomal mutation rate of 0.7 × 10−9 to 0.9 × 10−9 per site per year based on the additional substitutions that have occurred in present-day non-Africans compared to this genome, and a mitochondrial mutation rate of 1.8 × 10−8 to 3.2 × 10−8 per site per year based on the age of the bone. The high-quality genome sequence of a 45,000-year-old modern human from Siberia reveals that gene flow from Neanderthals into the ancestors of this individual had already occurred about 7,000 to 13,000 years earlier; genomic comparisons show that he belonged to a population that lived close in time to the separation of populations in east and west Eurasia and that may represent an early modern human radiation out of Africa that has no direct descendants today. A modern human fossil femur found in 2008 on the banks of the river Irtysh near Ust'-Ishim in western Siberia was dated at about 45,000 years old. Janet Kelso and colleagues have now sequenced and analysed the genome from this individual — a male who was alive before, or at about the time of, the separation of the populations in western and eastern Eurasia. Analyses reveal a level of Neanderthal ancestry similar to that found in present-day Eurasians. Based on the length of the genomic segments of Neanderthal ancestry, the flow of Neanderthal genes into the ancestors of this individual occurred between 7,000 and 13,000 years before he lived. Previous estimates of the timing of interbreeding between modern humans and Neanderthals range from 37,000 and 86,000 years ago, but this study suggests that it occurred approximately 50,000 to 60,000 years ago, coinciding with the expansion of modern humans into Europe, and possibly Asia.

Although many animals communicate vocally, no extant creature rivals modern humans in language ability. Therefore, knowing when and under what evolutionary pressures our capacity for language evolved is of great interest. Here, we find that our closest extinct relatives, the Neandertals, share with modern humans two evolutionary changes in FOXP2, a gene that has been implicated in the development of speech and language. We furthermore find that in Neandertals, these changes lie on the common modern human haplotype, which previously was shown to have been subject to a selective sweep. These results suggest that these genetic changes and the selective sweep predate the common ancestor (which existed about 300,000-400,000 years ago) of modern human and Neandertal populations. This is in contrast to more recent age estimates of the selective sweep based on extant human diversity data. Thus, these results illustrate the usefulness of retrieving direct genetic information from ancient remains for understanding recent human evolution.

Western Eurasia yielded a rich Middle (MP) and Late Pleistocene (LP) fossil record documenting the evolution of the Neandertals that can be analyzed in light of recently acquired paleogenetical data, an abundance of archeological evidence, and a well-known environmental context. Their origin likely relates to an episode of recolonization of Western Eurasia by hominins of African origin carrying the Acheulean technology into Europe around 600 ka. An enhancement of both glacial and interglacial phases may have played a crucial role in this event, as well as in the subsequent evolutionary history of the Western Eurasian populations. In addition to climatic adaptations and an increase in encephalization, genetic drift seems to have played a major role in their evolution. To date, a clear speciation event is not documented, and the most likely scenario for the fixation of Neandertal characteristics seems to be an accretion of features along the second half of the MP. Although a separation time for the African and Eurasian populations is difficult to determine, it certainly predates OIS 11 as phenotypic Neandertal features are documented as far back as and possibly before this time. It is proposed to use the term "Homo rhodesiensis" to designate the large-brained hominins ancestral to H. sapiens in Africa and at the root of the Neandertals in Europe, and to use the term "Homo neanderthalensis" to designate all of the specimens carrying derived metrical or non-metrical features used in the definition of the LP Neandertals.

Recent investigations into the origins of symbolism indicate that personal ornaments in the form of perforated marine shell beads were used in the Near East, North Africa, and SubSaharan Africa at least 35 ka earlier than any personal ornaments in Europe. Together with instances of pigment use, engravings, and formal bone tools, personal ornaments are used to support an early emergence of behavioral modernity in Africa, associated with the origin of our species and significantly predating the timing for its dispersal out of Africa. Criticisms have been leveled at the low numbers of recovered shells, the lack of secure dating evidence, and the fact that documented examples were not deliberately shaped. In this paper, we report on 25 additional shell beads from four Moroccan Middle Paleolithic sites. We review their stratigraphic and chronological contexts and address the issue of these shells having been deliberately modified and used. We detail the results of comparative analyses of modern, fossil, and archaeological assemblages and microscopic examinations of the Moroccan material. We conclude that Nassarius shells were consistently used for personal ornamentation in this region at the end of the last interglacial. Absence of ornaments at Middle Paleolithic sites postdating Marine Isotope Stage 5 raises the question of the possible role of climatic changes in the disappearance of this hallmark of symbolic behavior before its reinvention 40 ka ago. Our results suggest that further inquiry is necessary into the mechanisms of cultural transmission within early Homo sapiens populations.

Morphological traits typical of Neanderthals began to appear in European hominids at least 400,000 years ago and about 150,000 years ago in western Asia. After their initial appearance, such traits increased in frequency and the extent to which they are expressed until they disappeared shortly after 30,000 years ago. However, because most fossil hominid remains are fragmentary, it can be difficult or impossible to determine unambiguously whether a fossil is of Neanderthal origin. This limits the ability to determine when and where Neanderthals lived. To determine how far to the east Neanderthals ranged, we determined mitochondrial DNA (mtDNA) sequences from hominid remains found in Uzbekistan and in the Altai region of southern Siberia. Here we show that the DNA sequences from these fossils fall within the European Neanderthal mtDNA variation. Thus, the geographic range of Neanderthals is likely to have extended at least 2,000 km further to the east than commonly assumed.

The evolutionary process leading to human brain globularity was gradual and paralleled the emergence of behavioral modernity.

Humans have an unusual life history, with an early weaning age, long childhood, late first reproduction, short interbirth intervals, and long lifespan. In contrast, great apes wean later, reproduce earlier, and have longer intervals between births. Despite 80 y of speculation, the origins of these developmental patterns in Homo sapiens remain unknown. Because they record daily growth during formation, teeth provide important insights, revealing that australopithecines and early Homo had more rapid ontogenies than recent humans. Dental development in later Homo species has been intensely debated, most notably the issue of whether Neanderthals and H. sapiens differ. Here we apply synchrotron virtual histology to a geographically and temporally diverse sample of Middle Paleolithic juveniles, including Neanderthals, to assess tooth formation and calculate age at death from dental microstructure. We find that most Neanderthal tooth crowns grew more rapidly than modern human teeth, resulting in significantly faster dental maturation. In contrast, Middle Paleolithic H. sapiens juveniles show greater similarity to recent humans. These findings are consistent with recent cranial and molecular evidence for subtle developmental differences between Neanderthals and H. sapiens . When compared with earlier hominin taxa, both Neanderthals and H. sapiens have extended the duration of dental development. This period of dental immaturity is particularly prolonged in modern humans.

Recent developmental studies demonstrate that early fossil hominins possessed shorter growth periods than living humans, implying disparate life histories. Analyses of incremental features in teeth provide an accurate means of assessing the age at death of developing dentitions, facilitating direct comparisons with fossil and modern humans. It is currently unknown when and where the prolonged modern human developmental condition originated. Here, an application of x-ray synchrotron microtomography reveals that an early Homo sapiens juvenile from Morocco dated at 160,000 years before present displays an equivalent degree of tooth development to modern European children at the same age. Crown formation times in the juvenile's macrodont dentition are higher than modern human mean values, whereas root development is accelerated relative to modern humans but is less than living apes and some fossil hominins. The juvenile from Jebel Irhoud is currently the oldest-known member of Homo with a developmental pattern (degree of eruption, developmental stage, and crown formation time) that is more similar to modern H. sapiens than to earlier members of Homo. This study also underscores the continuing importance of North Africa for understanding the origins of human anatomical and behavioral modernity. Corresponding biological and cultural changes may have appeared relatively late in the course of human evolution.