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基因研究表明人类的祖先几乎已经死亡

基因研究表明人类的祖先几乎已经死亡

从为种植园而砍伐的雨林到充满微塑料的深海,再到改变气候的急流,地球上没有一个地方能逃脱智人的影响。 去年11月,世界人口达到80亿。

但是,尽管人类如今无处不在,但一组科学家现在声称我们的物种几乎根本不出现。

中国研究人员发现的证据表明,93万年前,现代人类的祖先遭受了大规模的人口崩溃。 他们指出原因是当时发生的气候急剧变化。

在被称为瓶颈的时期,我们的祖先数量仍然很少——不到 1,280 人。 这种情况持续了十万多年,之后人口才出现反弹。

科学家们写道:“大约98.7%的人类祖先在瓶颈开始时就消失了,这使我们的祖先面临灭绝的威胁。” 他们 斯塔迪 周四发表在《科学》杂志上。

如果这项研究成立,它将产生具有挑战性的影响。 它提出了一种可能性,即气候瓶颈导致早期人类分裂成两个进化谱系——一个最终产生了尼安德特人,另一个产生了现代人类。

但外部专家表示,他们对研究人员在研究中使用的新统计方法表示怀疑。 马克斯·普朗克进化人类学研究所的群体遗传学家斯特凡·谢菲尔斯说:“这有点像仅根据几分钟后到达岸边的涟漪来推断落入大湖中央的一块石头的体积。” 2015年。 莱比锡-德国。

几十年来,科学家通过分析活人的基因重建了我们物种的历史。 所有这些研究都利用了我们生物学中相同的基本事实:每个婴儿出生时都带有数十种新的基因突变,其中一些突变可以传承数千年甚至数百万年。

通过比较 DNA 的遗传差异,科学家可以将人类的祖先追溯到生活在世界不同地区、四处迁徙和通婚的古代人群。 他们甚至可以推断出历史上不同时期的人口规模。

随着 DNA 测序技术变得更加强大,这些研究变得更加复杂。 如今,科学家可以比较不同人群的整个基因组。

每个人类基因组都包含超过 30 亿个 DNA 遗传字母,每个字母都传承了数千或数百万年,构成了我们历史的庞大记录。 为了解读这段历史,研究人员现在正在使用功能日益强大的计算机,这些计算机可以执行更现实的人类进化模型所需的大量计算。

上海中国科学院进化基因组学研究员李海平和他的同事花了十多年的时间设计了自己的重建进化的方法。

研究人员将该方法命名为 FitCoal(Fast Infinitesimal Time Coalescent 的缩写)。 FitCoal 使科学家能够将历史切成精确的时间片,从而使他们能够创建一个分解为月份周期的一百万年进化模型。

“这是我们创建的一个工具,用于了解从人类到植物等不同生物群体的历史,”李博士说。

起初,他和他的同事专注于果蝇等动物。 但一旦他们对我们物种的足够遗传数据进行了测序,他们就转向人类历史,比较了世界各地 50 个人群的 3,154 人的基因组。

研究人员探索了不同的模型,以便找到最能解释当前人类遗传多样性的模型。 他们最终得出了一个场景,涉及 93 万年前我们祖先的灭绝事件。

该研究的作者之一、纽约西奈山伊坎医学院的计算生物学家 Wangji Hu 表示:“我们意识到我们发现了有关人类历史的重大发现。”

科学家们得出结论,在瓶颈之前,我们的祖先大约有 98,000 只繁殖个体。 然后它缩小到 1,280 以下,并在这个大小上保持了 117,000 年。 然后人口反弹。

胡博士及其同事在论文中认为,这一瓶颈与我们人类祖先的化石记录是一致的。

大约七百万年前,我们的进化树分支在非洲与其他猿类的分支分开。 我们高大、大脑大的祖先大约在一百万年前在非洲进化而来。 此后,其中一些早期人类传播到欧洲和亚洲,演变成尼安德特人和他们的近亲丹尼索瓦人。

我们的血统继续进化为非洲的现代人类。

经过数十年的化石搜寻,95万至65万年前的非洲古代人类亲属的记录仍然相对匮乏。 胡博士说,这项新研究提供了一个可能的解释:没有足够的人留下这么多遗骸。

没有参与这项新研究的加州大学戴维斯分校遗传学家布伦娜·海恩 (Brenna Henn) 表示,瓶颈是“一个看似合理的解释”。 她补充说,今天存在的遗传多样性可能是不同的进化历史的结果。

例如,人类可能会分化成不同的种群,然后再次聚集在一起。 “测试替代模型会更加稳健,”Henn 博士说。

胡博士和他的同事认为,全球气候变化导致了 93 万年前的人口崩溃。 他们指出地质证据表明,在拟议的瓶颈发生期间,地球变得更加凉爽和干燥。 这些条件可能使我们的祖先很难找到食物。

但大英博物馆考古学家尼克·阿什顿指出,在非洲以外的地方发现了一些可追溯到瓶颈时期的古代人类亲属的遗骸。

他认为,如果全球灾难导致非洲人口锐减,那么世界其他地方的人类亲属就会更加稀缺。

他说:“非洲和欧亚大陆的遗址数量可以追溯到这一时期,这表明它们只影响了有限数量的人群,而这些人群可能是现代人类的祖先。”

李博士和同事还提请注意这样一个事实:在拟议的人口崩溃之后,现代人类似乎已经与尼安德特人和丹尼索瓦人分离了。 他们推测这两起事件是相关的。

研究人员指出,大多数猴子有 24 对染色体。 由于两个族群的合并,人类只有 23 个。 事故发生后,科学家认为一组融合染色体可能已经出现并在年轻人中传播。

“所有拥有24对染色体的人类都灭绝了,而拥有23对染色体的孤立小群体幸运地生存了下来,并代代相传,”山东第一医科大学生物信息学研究员、该书的作者郝子千说。 静下心来。

但希维尔斯博士还没有相信瓶颈的说法:“这一发现确实非常令人惊讶,而且我认为这一说法越令人惊讶,证据就越好。”

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