93万年前的人类大危机:中国科学家揭秘人类进化关键时期
93万年前的人类大危机:中国科学家揭秘人类进化关键时期
2024年9月1日,中国科学院上海营养与健康研究所李海鹏研究员团队在国际顶级期刊《科学》发表重磅研究成果:距今93万年至81.3万年间,人类祖先曾经历长达11.7万年的“群体瓶颈”时期,全球范围内人类祖先数量锐减至仅千余人,几乎面临灭绝。
什么是“群体瓶颈”?
“群体瓶颈”是进化生物学中的一个重要概念,指的是一个物种在进化过程中,由于环境剧变、气候变化或其他原因导致种群数量急剧减少,遗传多样性显著降低的现象。这种现象可能会持续一段时间,直到环境条件改善,种群数量才逐渐恢复。
在人类进化史上,科学家们一直在寻找和研究这样的关键时期,以更好地理解现代人类的起源和演化过程。李海鹏团队的最新研究首次精确解析了这一发生在93万年前的重大事件。
研究方法与发现
研究团队创新性地开发了快速极小时间溯祖(FitCoal)理论和方法,通过分析来自50个现代人类群体的公开基因组数据,成功重建了过去100万年间人类祖先的群体数量变化历史。
研究发现,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,短期内丧失了约98.7%的成员个体。这一严重的群体瓶颈持续了11.7万年,期间人类祖先的平均成年个体数仅为1280人。
这一发现与非洲人类祖先化石的缺失环节、非洲直立人化石的消失、新的古人类物种形成以及古人类2号染色体的融合阶段相吻合,进一步证实了这一时期对人类进化具有决定性影响。
重大意义
这一发现不仅填补了人类进化史上的重要空白,还揭示了现代人、尼安德特人和丹尼索瓦人的最近共同祖先(LCA)的形成过程。研究显示,这一群体瓶颈导致现代人群遗传多样性降低了65.85%,对人类生命和健康产生了深远影响。
此外,该研究还为理解气候变化与人类进化的关系提供了新的视角。93万年前的群体瓶颈很可能与当时的气候剧变有关,这提示我们气候变化对人类生存和发展具有重要影响。
未来展望
李海鹏研究员表示,这一研究成果不仅有助于我们更好地理解人类进化史,还可能为疾病防治提供新的理论基础。例如,研究发现群体瓶颈期可能导致了与2型糖尿病相关的基因突变,这为相关疾病的预防和治疗提供了新的线索。
这一突破性发现再次证明了跨学科研究的重要性。通过将遗传学、数学和计算机科学等领域的知识相结合,科学家们能够更深入地探索人类起源的奥秘,为未来的研究开辟了新的方向。
这一发现让我们更加认识到,人类的进化之路充满了挑战和不确定性。93万年前的那次危机,虽然让人类祖先数量锐减至千余人,但也正是这次危机塑造了现代人类的关键特征。正如李海鹏研究员所说:“创新的科研活动具有不可预测性,如果能预测到科研产出,严格意义来说不叫创新。”这种探索未知的精神,正是推动人类不断前进的动力。