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人类历史上差点被“团灭”?科研人员对100万年前的人类祖先做了一次“人口普查”

发布时间:2023-09-05 08:41:00来源: 央广网

  央广网北京9月4日消息(记者鹤佳)据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,人类祖先在历史上曾经差点被“团灭”——在长达11.7万年的时间里,人类成年个体数仅1000多。

  中国科学院上海营养与健康研究所研究员李海鹏研究组与华东师范大学脑功能基因组学研究所副研究员潘逸萱研究组“十年磨一剑”,创建了快速极小时间溯祖(FitCoal)新理论,发现在距今93万年前,人类祖先由于早、中更新世过渡期的气候剧烈变化,在短期内丧失了约98.7%的群体成员,导致人类几乎灭绝。相关研究9月1日在线发表于《科学》。

  科学家是如何发现人类祖先百万年前的这场巨变的?这一变化对现代人类的形成产生了哪些影响?之后的几十万年间,人类祖先数量又是如何一步步回升的?

  给100万年前人类祖先做“人口普查”?

  李海鹏介绍,近100万年是人类进化的关键时期。大约在600万年前人类与黑猩猩的进化开始分道扬镳,在200万年前左右直立人形成并扩散到全世界,近100万年前直立人一步一步形成现代人。

  此前对于100万年区间人类进化的研究主要集中在化石领域,而由于远古历史的超长时间跨度对分析方法具有挑战性,人类群体遗传对人类进化的研究主要集中于最近30万年至10万年内。

  有效群体大小会影响每个世代的溯祖率,即两个谱系在上一世代来自同一祖先的概率。因此通过人类祖先在群体基因组中留下的印记可以推断当时的群体大小,研究人员据此创建了快速极小时间溯祖的新理论。根据新理论的数学推导,能够获得任意群体模型下突变频谱对应溯祖树枝长期望值的解,并获得精确的似然值,从而对古人类群体进行“人口普查”。

  近乎灭绝,又如何置之死地而后生?

  研究显示,在距今93万年前,人类祖先由于气候环境的剧烈变化,在短期内丧失了约98.7%的群体成员,导致人类几乎灭绝。研究人员估算了52个群体,证据显示大约在距今81.3万年人类祖先的数量突然快速回升,结合以色列的人类活动遗迹来看,回升很有可能与人类祖先在当时学会了如何控制火有关,但也不排除当时的气候环境变得更适宜生存。

  此后随着农业文明和工业文明的产生,人口数量快速增加,但人类的基因多样性并没有大幅度提高。这主要是因为基因多样性的提高需要进化时间的足够积累,往往要过好几千年。

  揭示过去是为了更好地应对未来

  通过研究古人类的遗传多样性,或许能够对解决现代人的健康问题有帮助。

  李海鹏表示,古人类群体瓶颈期的存在,使现代人的遗传多样性降低了65.85%,这对现代人的遗传关系而言是个巨大冲击。在距今93万年前到81.3万年前的这段时间,人类祖先能够生存下来,意味着可能存在一些突变,帮助祖先更有效地吸收和存储能量。在物质生活条件极度改善的今天,我们所面临的糖尿病易感问题,或许与我们携带这些突变即更有效地吸收和存储能量有关,这项研究对于预防糖尿病关口前移等健康问题有很大的帮助。

  未来,李海鹏的研究团队还将进一步细化相关研究方向,为研究其他生物群体的历史提供帮助。团队中的潘逸萱则将围绕着脑容量适应性发生的分子机制进行研究,李海鹏本人也会从糖尿病发生机制和现代人群对糖尿病的易感原因深入探索。

(责编:郭爽)

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