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当这项研究完成的时候，我们就能把人类的基因组与尼安德特人的基因组并排放在一起，一个碱基一个碱基地进行比较，从而鉴别出两者到底哪里不一样。其实，尼安德特人与现代人类极其相像。或许他们是我们非常近的近亲，但又肯定并非人类。在我们DNA中的某个地方一定存在着某个关键的突变，或者更可能的情况是若干个关键的突变，从而让我们变得不同。正是这些突变令我们成为一种可以消灭自己近亲物种的生物，成为一种可以再把他们的骨头挖出来并拼接其基因组的生物。
“我想知道，与尼安德特人相比，现代人类身上究竟发生了什么改变，才令两者有所不同。”帕博告诉我说，“是什么让我们有可能建立这样宏大的社会，扩散到全世界，并开发出无疑是人类专有的科学技术？这一切必定有着遗传上的基础，并且就隐藏在这些基因序列之中。”
尼安德河谷的那些骨头是由这里的采石工人发现的。他们一开始把这些骨头当成垃圾扔掉了。如果不是这些工人的工头听说了这件事，并坚持要把这些骨头找回来，我们很可能就永远也看不到它们了。这些骨头包括：一个头盖骨，一根锁骨，四根臂骨，两根大腿骨，五根残缺的肋骨以及半个骨盆。这位工头相信这些骨头属于一头洞熊，于是一并拿去给当地一位叫约翰·卡尔·富尔罗特（Johann Carl Fuhlrott）的老师看，而他的第二职业是化石学家。富尔罗特立刻意识到他手里的东西比一只熊要更奇怪，也更熟悉。他宣称，这些残骸是一位“我们这个种族的早期成员”留下的遗迹。
巧合的是，此时正值达尔文出版《物种起源》之际，于是这些骨头立刻就被卷入了关于人类起源的争论之中。进化论的反对者对富尔罗特的主张不屑一顾。他们说这些骨头属于一位普通的人类。有个理论说这是一位哥萨克骑兵，在拿破仑战争之后的动荡期间流落到此处。尼安德特人的股骨有着不同于人类的奇怪弯曲，而他们对此的解释是：这位哥萨克骑兵在马上待的时间太久了。另一个理论认为这些骸骨属于一位佝偻病患者，所以才会有永久性绷紧的前额，以及突出的眉骨。至于一位饱受佝偻病折磨之苦的病人为什么要攀爬到崖壁上的一个洞穴中，这个问题从未真正得到过解释。
在接下来十几年间，在尼安德河谷中不断找到了更多类似的骨头，比人类的骨头更粗，还有着奇怪的头颅形状。显然，所有这些发现不可能都用迷路的哥萨克骑兵或得了佝偻病的洞穴探险者来解释。但是，支持进化论的学者们同样发现这些骨头难以解释。尼安德特人有着相当大的头颅，平均而言，比今天的人类更大。这使得他们很难与进化论者们信奉的理论相符，因为当时在进化论基础上的推理认为人类是从小脑袋的猿类起步，逐渐发展到了维多利亚时代[3]的大脑袋。在达尔文于1871年出版的《人类的由来》中，对于尼安德特人的事情只是一带而过。“必须要承认，某些非常古老的头骨，比如著名的尼安德特人，演化得非常完善，有着相当大的脑容量。”他如此评论道。[4]
既是人类又不是人类，尼安德特人明显成了我们的一面可以比照的镜子。自《人类的由来》之后，又有大量的著作反映了尼安德特人与人类之间的尴尬关系。1908年，在法国南部的圣沙拜尔（Chapelle-aux-saints）镇附近的一个洞穴中发现了一具近乎完整的骨架。它最终来到法国国家自然历史博物馆的古生物学家马塞兰·布勒手中。在一系列著作中，布勒发明了或许可以称之为“不要太尼安德特”的尼安德特人形象：弯曲的双膝，驼起的背部，野蛮的外表。[5]布勒写道：尼安德特人的骨骼显示了“明确的类人猿骨架特征”，他们的头骨形状表明“纯粹的植物性或动物性神经功能占据了主要地位”。[6]据布勒的观点，“能够感知艺术或宗教”的发明创造力以及抽象思维的能力显然超越了这种浓眉生物的大脑功能。许多与布勒同时代的学者研究了他的结论之后，都表达了赞同的意见。例如英国的人类学家格拉夫顿·埃利奥特·史密斯爵士（Sir Grafton Elliot Smith）把尼安德特人的行走姿态描述为“半弯着身子懒散地坐在奇怪而毫不优雅的两条腿上”。（史密斯还宣称，尼安德特人“覆盖全身的粗重毛发更加令他们不具吸引力”。不过，从那时候一直到现在都没有任何实际证据说明他们身上长满了毛。）
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20世纪50年代，解剖学家威廉·施特劳斯和亚历山大·凯夫决定重新检查来自圣沙拜尔的那具骨架。当时，第二次世界大战已经展示了现代人类中最现代的我们能够达到多么凶残的程度，更不要提第一次世界大战了。所以两位科学家认为是时候重新评估尼安德特人了。他们发现，布勒认为理所当然的尼安德特人的天然姿态可能是关节炎所导致的。尼安德特人走路的时候并不是弯着双膝，或是一副懒散的样子。两位科学家写道：实际上，如果给尼安德特人一把刮胡刀和一身新衣服，他在纽约市的地铁里不会“比其他某些纽约市民”更引人侧目。[7]最近获得的研究成果倾向于这样一种观点：尼安德特人就算不能隐藏身份通过红外线热成像仪（IRT），其直立行走的姿态多多少少也会让我们把他们当成是同类。
20世纪60年代，美国考古学家拉尔夫·索莱茨基在伊拉克北部的一个洞穴中发现了几具尼安德特人的骸骨。其中一位尼安德特人被称为沙尼达尔1号（Shanidar I），昵称南迪。他的头部曾经遭受过一次严重的伤害，可能导致他部分失聪。但他的伤口愈合了，这说明他肯定得到了社会群体中其他成员的照料。另一位称为沙尼达尔4号的尼安德特人则明显是被埋葬的，而对其坟墓土壤的分析令索莱茨基相信，沙尼达尔4号入土的时候有鲜花陪伴。他认为这是证明尼安德特人精神性的深刻证据。
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