科学家们揭示了我们这个物种出人意料的复杂起源,驳斥了现代人类在一个时期内从非洲的一个地方起源的长期争论。
通过分析 290 个活着的人的基因组,研究人员得出结论,现代人类起源于至少两个在非洲共存了 100 万年的种群,然后在整个非洲大陆的几个独立事件中融合。 调查结果于周三发表在 自然.
“没有单一的出生地,”德国耶拿马克斯普朗克地质考古研究所的进化考古学家 Eleanor Scerri 说,她没有参与这项新研究。 “这真的给那个想法的棺材钉上了钉子。”
古人类学家和遗传学家已经找到证据表明非洲是我们物种的起源地。 最古老的化石 那里出土了可能属于现代人类,距今 30 万年的化石。 我们祖先使用的最古老的石器也是如此。
人类 DNA 也指向非洲。 与其他人相比,现存的非洲人拥有大量的遗传多样性。 这是因为在基因库相对较小的小群体开始向其他大陆扩张之前,人类在非洲生活和进化了数千代。
在广袤无垠的非洲,研究人员提出了多个地方作为我们物种的发源地。 埃塞俄比亚的早期类人化石让一些研究人员将目光投向了东非。 但生活在南非的一些人群似乎与其他非洲人的血缘关系很远,这表明人类可能在那里拥有悠久的历史。
加利福尼亚大学戴维斯分校的遗传学家 Brenna Henn 和她的同事开发了软件来运行大规模的人类历史模拟。 研究人员创造了不同时期非洲不同人群的许多情景,然后观察哪些情景可以产生当今活着的人身上发现的 DNA 多样性。
“我们可以问,对于非洲大陆来说,哪些类型的模型真正可行,”Henn 博士说。
研究人员分析了一系列非洲群体的 DNA,包括生活在西非塞拉利昂的农民门德人; Gumuz,埃塞俄比亚狩猎采集者的后裔; Amhara,一群埃塞俄比亚农民; 以及南非的一群狩猎采集者 Nama。
研究人员将这些非洲人的 DNA 与英国人的基因组进行了比较。 他们还研究了在克罗地亚发现的 5 万年前尼安德特人的基因组。 先前的研究发现,现代人类和尼安德特人有一个生活在 60 万年前的共同祖先。 尼安德特人在欧洲和亚洲扩张,与来自非洲的现代人类杂交,然后在大约 4 万年前灭绝。
研究人员得出结论,早在一百万年前,我们物种的祖先就存在于两个不同的种群中。 Henn 博士和她的同事称它们为 Stem1 和 Stem2。
大约 60 万年前,一小群人类从 Stem1 萌芽,并继续成为尼安德特人。 但在那之后,Stem1 在非洲持续了数十万年,Stem2 也是如此。
如果 Stem1 和 Stem2 彼此完全分开,它们就会在 DNA 中积累大量不同的突变。 相反,亨恩博士和她的同事们发现,他们之间的差异只是适度的——与今天在世的欧洲人和西非人的差异差不多。 科学家们得出结论,人们已经在 Stem1 和 Stem2 之间移动,配对生育孩子并混合他们的 DNA。
该模型没有揭示 Stem1 和 Stem2 人群在非洲的居住地。 这两个群体的乐队可能在他们存在于非洲大陆的漫长时间里经常移动。 该模型表明,大约 12 万年前,非洲历史发生了翻天覆地的变化。
在南部非洲,来自 Stem1 和 Stem2 的人融合在一起,产生了一个新的世系,该世系将导致该地区的 Nama 和其他现存人类。 在非洲的其他地方,发生了 Stem1 和 Stem2 组的单独融合。 这种合并产生了一种血统,这种血统将产生西非和东非的现存人类,以及从非洲扩张的人们。
气候剧变有可能迫使 Stem1 和 Stem2 的人进入同一地区,导致他们合并为一个群体。 例如,随着海平面上升,一些狩猎采集者可能不得不从海岸撤退。 非洲的一些地区变得干旱,可能会让人们寻找新家。
即使在 120,000 年前发生这些合并之后,仅具有 Stem1 或仅具有 Stem2 血统的人似乎也幸存了下来。 门德人的 DNA 表明,他们的祖先在 25,000 年前就与 Stem2 人杂交。 “在我看来,这确实表明 Stem2 位于西非附近的某个地方,”Henn 博士说。
她和她的同事现在正在添加更多来自非洲其他地区的人的基因组,看看它们是否会影响模型。
他们有可能会发现在非洲生存了数十万年的其他种群,最终帮助产生了我们今天所知道的物种。
Scerri 博士推测,在尼安德特人灭绝的同时,生活在非洲各地人口混合的网络中可能让现代人类得以生存。 在这种安排下,我们的祖先可以保留更多的遗传多样性,这反过来可能帮助他们忍受气候变化,甚至进化出新的适应能力。
“我们物种的这种多样性最终可能是我们成功的关键,”Scerri 博士说。