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我们都来自一个家?

科普小知识2022-10-30 17:27:56
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人类从哪里来?谁是我们的直系祖先?长期以来,关于人类的起源有许多不同的观点。现代人类祖先的进化和迁徙之谜一直困扰着科学家。

最近,澳大利亚科学小组在《自然》杂志上发表了一项研究,称人类祖先应该在20万年前出生在非洲赞比西河的南部,这里现在是博茨瓦纳*和奥卡万戈三角洲的北部。

然而,专家表示,对现有人类线粒体DNA的分析研究还远远不够全面,无法确定我们人类物种的起源。

没有参与这项研究的英国剑桥大学人口学家艾尔文·索利说:“我认为南部非洲是人类进化的重要地区。”然而,对现有人类DNA的研究并没有揭示我们祖先的确切位置。"如果我们这个时代的所有祖先都出现在一个小区域,那将是令人震惊的."

发现现代人的起源

古代化石和DNA信息表明,现代人至少在30万至25万年前起源于非洲。但是科学家们一直无法确定更具体的地点,因为最早的智人化石是在非洲的许多地方发现的,而且来自非洲化石的古代DNA很罕见,而且还不够古老。

在新的研究中,研究人员收集了200名现有人类的血液样本,包括来自纳米比亚和南非的猎人和狩猎采集者,他们说柯伊桑语。研究人员分析了这些人的线粒体DNA(mtDNA),并将其与数据库中1000多名非洲人(大部分来自南部非洲)的mtDNA进行了比较。之后,研究人员整理出家谱上所有样本的相关性。

研究数据证实了早期的研究。研究人员得出结论,mtDNA分支L0是已知最古老的mtDNA人类谱系,而科伊桑携带的mtDNA分支L0是今天人类的古老祖先。

这项研究还确定了大约20万年前mtDNA L0分支的起源日期,误差范围为165,000到240,000,而以前的研究是150,000到250,000。

凡妮莎·海斯是悉尼大学和澳大利亚加文医学研究所的遗传学家,也是该论文通信的作者,她说目前这种血统只在南部非洲的人身上发现。L0血统的人生活在南部非洲,他们是所有现存人类的祖先。

因此,海斯和他的同事认为人类祖先的遗址现在位于博茨瓦纳北部的卡拉哈里地区。尽管今天的卡拉哈里沙漠主要是沙漠和盐滩,根据气候数据和研究模拟,20万至13万年前,卡拉哈里靠近非洲最大的湖泊,是一片郁郁葱葱的湿地。

研究小组认为,携带10型mtDNA病毒的人在卡拉哈里的故土茁壮成长。直到大约13万到11万年前,气候变化为东北和西南地区开辟了绿色走廊。一些人离开了家乡,进化出了新的mtDNA血统。

问题:仅分析mtDNA太有限了

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员高兴认为,这项研究具有独特的意义。“现代人的起源就像一个古老的谜。我们不断寻找各种线索,拼凑证据,试图解决这个难题。”在高兴看来,对“解决犯罪”道路的任何新的研究或探索都有其意义。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员傅在接受《中国科学日报》采访时表示,就研究本身而言,它发现了一个比现有分支更深的种群分支,这表明这些古老的分支存在于现有种群中。“但这不是一个小领域,因为人群是动态的。”

高兴认为,这项研究仍有很大的局限性和疑虑。人类的遗传不仅是母系的,也是父系的。因此,本研究的推导方法将省略许多其他遗传信息。“仅仅用mtDNA来追溯人类起源,很难揭示人类起源和进化的全貌。”高兴告诉《中国科学日报》。

宾夕法尼亚大学的进化遗传学家莎拉·蒂什科夫说,随着时间的推移,mtDNA只能追踪从母亲传给孩子的部分遗传谱系。如果研究人员跟踪父亲遗传的Y染色体或父母遗传的任何核基因的进化,他们可能会得到许多不同的答案。

海斯回应说,研究小组选择mtDNA是因为它没有像其他类型的DNA一样在胎儿发育早期被破坏。因此,mtDNA可以用来直接追踪现有人类的进化。

傅认为,一个个体只能看到一个分支,不能涵盖所有相关个体的遗传信息。因此,不确定这200个个体是否能很好地反映所有的古代信息,这些信息需要由核基因组信息来补充。

“古代的DNA研究提供了许多未知的信息。要理解过去人口的演变,仅仅利用这些现存的个体是不够的。有必要直接追踪古代基因组。”傅对说:

不要让盲人摸大象来概括

人类的起源和进化是一个复杂的过程。不同地区可能有不同的模式,在这个过程中存在复杂的基因交换和群体融合。

高兴在采访中表示,该研究仍在讨论中“打转”,认为“非洲是现代人类的唯一起源”,并没有突破传统思维模式,也没有考虑最新的研究成果。例如,一些研究结果表明,由于人类的迁徙和交流,不同地区的古代人口(如东亚的尼安德特人、丹尼索瓦人和早期智人)或多或少对现代人类做出了基因贡献。

“古代人类群体不断迁徙和移动。在人口迁移的过程中,会发生交流和融合,这将进一步影响人类的进化。”高兴认为古代人类起源的时间跨度是巨大的,仅仅通过现存人口的遗传变异来推断古代人类的起源是不可信的。"有一系列化石证据将古代和现代的形式与基因信息联系起来是理想的。"

英国弗朗西斯·克里克研究所的人口遗传学家庞图斯·斯克格隆说,数千年来,人口流动和混合的程度如此复杂,以至于“在重建20万至7万年前的人口状况时,对现有人类DNA的研究非常有限”。为此,斯克格隆说,需要古老的DNA和保存完好的化石来一起追踪人类祖先。

高兴认为,探索古代人类起源是遗传学、考古学等学科的综合研究,需要从化石形态、人类文化、古代环境、遗传信息等方面进行综合分析。没有一个学科能单独解决这个重大的科学问题。

我们现在处于“盲人摸大象”的阶段。不同地区不同学科获得的材料和结论就像不同的“盲人”在“大象”上“触摸”的信息。”高兴说,“人类的可追溯性不能一概而论。它需要多学科和跨区域的合作,将所有信息汇集在一起,以便得出全面和令人信服的结论。"