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最新研究表明：百萬年前，人類險些滅絕。
90萬年前，稀缺的人類化石
哲學(xué)三問，“我是誰？我從哪里來？我要到哪里去？”
難以回答。其中，“我們從哪里來”尤其困擾著考古學(xué)家們。
過去，通過考古學(xué)成果，科學(xué)家們已經(jīng)明確人類進化始于靈長類的森林古猿，隨后歷經(jīng)南方古猿、能人、直立人、智人四個階段。而距今約100萬年前，就是直立人逐步形成智人的關(guān)鍵時期。但此前，對這個關(guān)鍵時期的人類演化歷史的研究卻較少。一個重要原因是關(guān)鍵化石證據(jù)的缺失。
化石，是演化研究的重要部分。通過化石分析、古DNA測序技術(shù)等，科學(xué)家能夠相對精準(zhǔn)地通過化石探尋人類的演化歷史。但過去，古生物學(xué)家們卻面臨著一個難題：
距今95萬年前和距今65萬年以內(nèi)的化石都相對較豐富，但距今95萬至65萬年之間的化石卻極為稀缺。此外，非洲直立人化石也在這個時期突然消失。
圖片來源：piqsels
至今發(fā)現(xiàn)的多個非洲直立人化石均來自距今約90萬年前，但再往后的卻沒有發(fā)現(xiàn)過，取而代之的則是另一個新的人類物種。
90萬年前，究竟發(fā)生了什么？為什么關(guān)鍵化石證據(jù)在這個時期通通消失了？
基因里的“人類演化史”
9月1日，國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）在線發(fā)表的一篇名為《早更新世到中更新世過渡時期人類嚴(yán)重瓶頸的基因組推斷》（Genomic inference of a severe human bottleneck during the Early to Middle Pleistocene transition）的研究論文，解決了這個人類群體進化史上的巨大謎團。
這個由中國科學(xué)家領(lǐng)銜的研究團隊，創(chuàng)建了一種群體遺傳學(xué)和計算生物學(xué)的新理論和方法——快速極小時間溯祖（FitCoal），這種方法可以避開化石缺失的難題，另辟蹊徑，直接通過對現(xiàn)代人類基因中的變異模式的分析，來精準(zhǔn)估算古代人類繁殖種群的存在時間和規(guī)模。
圖片來源：piqsels
它讓科學(xué)家得以跨越百萬年的時間維度，對古人類來了一場前所未有的“人口普查”。
在研究中，研究人員通過FitCoal對3154名現(xiàn)代人類個體基因組序列進行了分析計算，并發(fā)現(xiàn)：在大約93萬年前至81.3萬年前，極端寒冷天氣在短時間內(nèi)殺死了約98.7%的人類種群成員，個體數(shù)從近10萬銳減至1280。
而且，這段人口凋敝的空缺期持續(xù)了約11.7萬年，直到約80萬年前，人類種群數(shù)量才突然快速回升到約2.7萬人。結(jié)合以往的研究成果，研究人員認(rèn)為或許是因為人類學(xué)會了使用火，才得以在惡劣的環(huán)境中絕境逢生。
此外，研究人員還用兩個南部非洲群體的樣本個體進行了進一步驗證，結(jié)果依然檢測到了這個遠古人類群體瓶頸期，而且這個瓶頸期恰與非洲人類祖先化石缺失環(huán)節(jié)、非洲直立人化石消失以及新古人類物種形成、兩條古人類2號染色體的融合階段相對應(yīng)。
簡單來說，正是因為這一場大滅絕導(dǎo)致的人類群體消亡，才導(dǎo)致了這一段化石證據(jù)缺失的空白時段。這項研究直接跳過化石缺失的難題，用全新的FitCoal分析方法找到了一種獨特的解釋，而這個答案又恰好破解了化石缺失這個謎團。
這段歷史的揭露，對于人類群體演化具有重要意義。在這場巨大的人類瓶頸期中，我們不光失去了92.8%人類個體，還失去了約65.85%的遺傳多樣性，這對現(xiàn)代人類的生命和健康都產(chǎn)生了深遠影響。
未來展望：解決糖尿病
利用FitCoal對這段歷史進行深入研究，科學(xué)家或許能找到更多有關(guān)于現(xiàn)代人類健康的關(guān)鍵信息，為一些現(xiàn)代人的健康問題提供新的解決思路。
圖片來源：piqsels
如今，研究人員已經(jīng)鎖定一個可能與人類糖尿病易感性相關(guān)的基因，通過追溯該基因的突變形成歷史，或許有助于我們研究糖尿病的發(fā)生機制以及現(xiàn)代人對糖尿病易感的原因，從而預(yù)防或解決糖尿病的問題。
此外，F(xiàn)itCoal還將被用于揭示腫瘤的演化、腦容量快速增長的分子機制等關(guān)鍵健康問題。
此外，作為目前為止最為準(zhǔn)確的估計有效群體規(guī)模歷史的方法，F(xiàn)itCoal也可以應(yīng)用到動物、植物、微生物在內(nèi)的多個物種的歷史生存狀況推溯中。未來，F(xiàn)itCoal的進一步使用，或許還會給我們帶來更大的驚喜。
策劃制作
來源丨“科協(xié)之聲”微信公眾號
作者丨雪梨 科普作者
責(zé)編丨金禹奮
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