現(xiàn)在全球八十多億人把地球擠得滿滿當(dāng)當(dāng),出門擠地鐵,買奶茶排大隊,誰能想到幾十萬年前咱們?nèi)祟惱献孀诓铧c就徹底從地球上消失了。中國科學(xué)家的最新研究實錘了這件事,當(dāng)年近九成九的人類沒了,能延續(xù)后代的成年老祖宗加起來才一千出頭,就這么硬扛了十幾萬年,人類差點就沒了。這不是坊間瞎傳的段子,是從咱們現(xiàn)代人基因里挖出來的實錘。
![]()
挖百萬年前的舊聞,靠化石根本靠不住,那時候連文字都不存在,哪留得下多少完整記錄。咱們自己身上帶的基因密碼,就是老祖宗傳了幾十萬年的活賬本,每一處變異都藏著當(dāng)年的故事。
傳統(tǒng)的研究方法,只能推算幾十萬年內(nèi)的人類種群歷史,再往遠(yuǎn)推誤差就大到?jīng)]邊。這個痛點李海鵬團隊整整琢磨了十多年,最后干脆另起爐灶,搞出了一套叫“快速極小時間溯祖”的新方法,縮寫是FitCoal。
這套方法靠人群里的遺傳變異分布,倒推過去某個時間段能生育的個體數(shù)量,還特意篩掉了高頻突變,排除了各種選擇誤差和測序干擾,相當(dāng)于把背景噪音都去掉,讓真正的遠(yuǎn)古信號露出來。
![]()
他們用了一共3154個現(xiàn)代人的基因組數(shù)據(jù),涵蓋10個非洲族群和40個非非洲族群,還用兩套獨立的基因組計劃數(shù)據(jù)互相校對,一點點反向回溯,最后把鏡頭對準(zhǔn)了那段被遺忘的遠(yuǎn)古歲月。
做研究哪有一帆風(fēng)順,剛起步那幾年團隊走了不少彎路。一開始摸不到計算的門道,花了近一年做數(shù)學(xué)推導(dǎo)寫程序,結(jié)果掉進(jìn)死胡同出不來,程序占內(nèi)存特別大,結(jié)果偏差也大,差點就卡在這里做不下去。
![]()
后來聽從建議,干脆把所有代碼都刪掉,從最底層的數(shù)學(xué)推導(dǎo)開始,一行一行重新寫,這次才回到正軌,F(xiàn)itCoal的雛形才算真正做出來。
光靠基因數(shù)據(jù)算出結(jié)果還不夠,要讓全球同行接受這么驚人的結(jié)論,得有別的證據(jù)佐證才行。第一個實錘就是地下挖出來的化石檔案。
![]()
國外合作的人類學(xué)家發(fā)現(xiàn),非洲和歐亞大陸的古人類化石記錄,剛好有一段明顯的時間空白,正好和這次推算出的種群瓶頸時間對上。古人類學(xué)界早就發(fā)現(xiàn)這個怪現(xiàn)象,距今九十五萬到六十五萬年間,能找到的完整古人類化石少得可憐,原來不是化石沒保存下來,是當(dāng)年本來就沒多少人,能變成化石留下來的當(dāng)然就更少了。
第二個實錘就在咱們自己身體里。人類一共有23對染色體,其中2號染色體明顯和黑猩猩不同,它是由兩條猿類的中等染色體融合來的。之前國際研究把這次融合的時間定在七十四萬到九十萬年前之間,這個時間窗口剛好和FitCoal推算的瓶頸時間幾乎完全重疊。
![]()
線索拼完,那個驚人的結(jié)論就出來了。距今九十三萬年到八十一萬三千年之間,人類祖先經(jīng)歷了一次極端嚴(yán)重的種群瓶頸,能生育的成年個體平均只有1280人,瓶頸整整持續(xù)了十一萬七千年,人類這個譜系差一點就徹底滅絕。那個讓人吃驚的98.7%也不是亂編的,瓶頸之前人類祖先的種群規(guī)模大概是九萬八千人,降下來之后只剩一千多,算出來剛好就是這個比例。
說到這場浩劫的原因,其實出在地球氣候上。那時候地球正好從早更新世轉(zhuǎn)到中更新世,全球氣溫驟降,冰川大面積擴張,非洲和歐亞大陸都陷入漫長的干旱期。那時候人類只會用最簡單的石器,沒有穩(wěn)定的食物來源,這場氣候變化對人類來說就是滅頂之災(zāi)。
就這么硬熬了十一萬多年,人類還是撐過來了。除了后來氣候慢慢轉(zhuǎn)暖,更關(guān)鍵的是人類學(xué)會了用火,以色列出土的考古證據(jù),把人類用火的痕跡推到了七十九萬年前,剛好就是瓶頸末期。外界條件好轉(zhuǎn)之后,人口短時間內(nèi)就漲了快二十倍,人類終于緩過來一口氣。
![]()
這段遠(yuǎn)古的災(zāi)難,到今天還在影響著我們。現(xiàn)在全球八十億人外形膚色語言差很多,可基因?qū)用娴牟町愋〉秒x譜,一群黑猩猩的基因多樣性都比全人類加起來還高。而且種群規(guī)模小的時候,很多本來會被自然選擇淘汰的有害突變,反而留了下來一直傳到現(xiàn)在,這可能也是現(xiàn)在人類對一些疾病易感的原因。
這個研究不只是還原了一段遠(yuǎn)古歷史,新算法未來用處特別大,不光能用來研究人類演化,還能研究各類動植物微生物,甚至能幫著探索腫瘤演化、人類腦容量增長的機制這些醫(yī)學(xué)和生物學(xué)問題。之后團隊也更新了研究,進(jìn)一步印證了之前的結(jié)論,還把這次瓶頸和后來古人類遷徙、物種分化、腦容量增長這些關(guān)鍵演化事件連在了一起。
![]()
這段差點讓人類滅絕的遠(yuǎn)古歷史,不只是一個遙遠(yuǎn)的故事。它讓我們看到人類骨子里的韌性,也能幫我們理解今天人類基因多樣性低和疾病的關(guān)系,對現(xiàn)在研究物種怎么應(yīng)對快速環(huán)境變化,也有很現(xiàn)實的參考價值。
參考資料:
新華網(wǎng) 中國科學(xué)家開創(chuàng)新方法 對古人類進(jìn)行"人口普查"
新華網(wǎng) 93萬年前人類祖先僅剩千余人?人類自古就是命運共同體!
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.