90万年前的一次人口暴跌

作者: 糖兽

来源: https://www.nature.com/articles/d41586-023-02712-4

发布日期: 2023-09-01 21:21:09

一项由中国科学家领导的研究在《科学》杂志上发表,揭示了大约90万年前,智人祖先的人口可能暴跌至1280人,并在接下来的11.7万年中未再增加。研究团队开发了一种新的统计学方法来估算过去人口规模的变化,分析了现代人共享的基因变异模式,发现大约93万年前,古人类群体经历了人口减少约98.7%的群体瓶颈,这种状况一直持续到大约81.3万年前。研究认为,这一瓶颈可能是由于早-中更新世过渡时期的气候剧烈变化所导致,可能导致了近亲繁殖的增加和基因多样性的丧失,并可能促使产生了一个新的人类物种。

在⼀项新发表于《科学》杂志的研究中,由中国科学家领导的研究团队发现:⼤约90万年前,我们智⼈(Homo sapiens)的祖先的⼈⼝可能暴跌⾄1280⼈,这个数字在接下来的11.7万年中都没有再增加,将我们⾮洲的⼈类祖先推向了灭绝的边缘。当⼀个种群的规模由于灾难等原因⽽减少时,就会出现这种“群体瓶颈”。这会导致基因多样性的突然丧失。

其实,随着⼈类在世界各地的进化和迁移,曾出现过许多次不同规模的群体瓶颈。例如,⼤约在6万年前,当⼀⼩部分现代⼈离开⾮洲时,就出现了⼀次明显的群体瓶颈。过去的群体瓶颈可以通过寻找它们导致的基因多样性的减少来发现,但是更古⽼的瓶颈却仍然难以发现。在新研究中,研究⼈员开发了⼀种新的估算过去⼈⼝规模变化的统计学⽅法,分析了现代⼈共享的基因变异模式。

利⽤这种新技术,他们将⽬光投向了80万到100万年前——这段有着众多未知谜题的时期。在利⽤新⽅法分析了来⾃世界各地3154名现代⼈的基因数据后,他们发现⼤约在93万年前,最终进化成为我们智⼈的古⼈类群体,经历了群体瓶颈:他们的⼈⼝减少了⼤约98.7%,只剩下了⼤约1280个繁殖个体,这种⼈⼝规模低迷的状况⼀直持续到⼤约81.3万年前。

这⼀时期是早-中更新世过渡时期的⼀部分,这段时期的⽓候发⽣了剧烈变化,冰川周期变得更⻓、更强烈,在⾮洲和欧亚⼤陆出现了⻓时间的严重⼲旱。因此,研究⼈员认为,这次瓶颈可能就是由于这些⽓候上的变化所导致的。根据他们的推测,这⼀瓶颈可能导致了近亲繁殖的增加,从⽽导致多达三分之⼆的基因多样性已经丧失,并可能迫使产⽣了⼀个新的⼈类物种。

这个新的⼈类物种可能是我们的近亲尼安德特⼈、丹尼索瓦⼈,以及我们智⼈⾃⼰的最后⼀个共同祖先。研究⼈员表示,⽤群体瓶颈可以解释为何在那段时期,来⾃⾮洲和欧亚⼤陆的⼈类化⽯记录会如此稀缺的事实。不过,关于我们的祖先是如何⽣存下来的,⼜是如何再次繁荣起来的,⽬前还没有答案。此外,瓶颈还很可能对⼈类遗传多样性产⽣了⾄关重要的影响,驱动了现代⼈类的许多重要特征,⽐如脑的⼤⼩。

它代表了⼈类进化过程中的⼀个关键时期。所以有很多重要的问题需要回答。不过,对于新研究的结论,也有其他研究团队提出了疑问。在另⼀篇同时发表在《科学》杂志上的研究中,来⾃⼤英博物馆和伦敦⾃然历史博物馆的研究⼈员列出了在这⼀时期,⾮洲和欧亚⼤陆上有⼈类存在的证据的地点。他们指出,从这些数据来看,瓶颈事件的影响在时间和空间上应该是有限的。研究⼈员期待这⼀新的发现能得到更多考古学和化⽯证据的⽀持。

他们计划接下来将古⼈类DNA和更⼤的现代⼈类DNA样本,尤其是来⾃⾮洲⼈类的DNA样本结合起来,以便进⼀步分析古⼈类的⼈⼝规模起伏。

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