中國(guó)科學(xué)家最新研究顯示，約93萬(wàn)年前，由于氣候變化，人類(lèi)祖先的數(shù)量急劇減少，幾乎瀕臨滅絕，僅剩下不到1280個(gè)能夠繁衍后代的個(gè)體。

　　如今，地球上沒(méi)有一個(gè)地方能夠逃脫人類(lèi)的影響。從被開(kāi)墾成農(nóng)場(chǎng)的熱帶雨林，到充滿微塑料的深海，再到氣候變化所帶來(lái)的影響，都留下了人類(lèi)活動(dòng)的痕跡。去年11月，全球人口數(shù)量達(dá)到了80億。

　　盡管現(xiàn)代人類(lèi)無(wú)處不在，但科學(xué)家最新的研究表明，現(xiàn)代人的祖先——智人曾經(jīng)差點(diǎn)因?yàn)闅夂蜃兓鴾缃^。

　　中國(guó)的研究人員發(fā)現(xiàn)的證據(jù)表明，在93萬(wàn)年前，智人經(jīng)歷了一次大規(guī)模的人口減少。研究人員表示，當(dāng)時(shí)的劇烈氣候變化是主要原因。

　　研究人員表示，在那個(gè)瓶頸期，智人的數(shù)量一直很低，一度只有不到1280個(gè)能夠繁殖的個(gè)體。這種情況持續(xù)了約10萬(wàn)年，直到種群數(shù)量開(kāi)始回升。

　　這項(xiàng)新研究發(fā)表在本周四的《科學(xué)》雜志上。科學(xué)家們寫(xiě)道：“在瓶頸期初期，約98.7%的人類(lèi)祖先都消失了，因此我們的祖先面臨種群滅絕的威脅。”

　　該研究提出了一種可能性，即氣候變化導(dǎo)致的瓶頸期導(dǎo)致早期人類(lèi)分成了兩個(gè)進(jìn)化譜系，其中一個(gè)產(chǎn)生了尼安德特人，另一個(gè)則產(chǎn)生了現(xiàn)代人類(lèi)。

　　然而，其他專(zhuān)家表示對(duì)研究人員在研究中使用的新穎統(tǒng)計(jì)方法持懷疑態(tài)度。德國(guó)萊比錫馬克斯·普朗克進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究所的人口遺傳學(xué)家斯蒂芬·希菲爾斯(Stephan Schiffels)表示：“這有點(diǎn)像只根據(jù)岸邊的漣漪來(lái)推斷落在大湖中央的石頭大小。”

　　多年來(lái)，科學(xué)家們一直通過(guò)分析現(xiàn)代人類(lèi)的基因來(lái)重建人類(lèi)的歷史。這些研究利用了生物學(xué)中的一個(gè)基本事實(shí)：每個(gè)嬰兒在出生時(shí)都帶有幾十個(gè)基因突變，其中一些突變可以遺傳上萬(wàn)年甚至上百萬(wàn)年。

　　通過(guò)比較人類(lèi)DNA中的遺傳變異，科學(xué)家可以追溯人類(lèi)祖先生活在世界不同地區(qū)、遷徙或相互交流的古代人種。他們甚至可以推斷出歷史上不同時(shí)期的人口規(guī)模。

　　隨著DNA測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展，這些研究變得更加復(fù)雜多樣。如今，科學(xué)家們可以比較來(lái)自不同種群的整個(gè)基因組。

　　人類(lèi)基因組中有超過(guò)30億個(gè)DNA遺傳信息，每個(gè)信息都有上萬(wàn)年甚至上百萬(wàn)年的歷史，形成了一個(gè)關(guān)于人類(lèi)進(jìn)化史的龐大數(shù)據(jù)庫(kù)。為了解讀這段進(jìn)化史，研究人員現(xiàn)在使用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)進(jìn)行大量計(jì)算，以建立更真實(shí)的人類(lèi)進(jìn)化模型。

　　中國(guó)科學(xué)院上海分院進(jìn)化基因組學(xué)課題組組長(zhǎng)李海鵬和他的團(tuán)隊(duì)花了十幾年時(shí)間開(kāi)發(fā)了一種重建人類(lèi)進(jìn)化史的方法。

　　他們將這種新方法命名為快速極小時(shí)間溯祖(FitCoal，F(xiàn)ast infinite - minimal Time Coalescent)。FitCoal能夠?qū)v史分割成更短的時(shí)間段，以月為單位創(chuàng)建有百萬(wàn)年歷史的人類(lèi)進(jìn)化模型。

　　李海鵬說(shuō)：“這是我們開(kāi)發(fā)的一種工具，用來(lái)了解從人類(lèi)到植物等不同生物群體的進(jìn)化歷史。”

　　起初，李海鵬和他的團(tuán)隊(duì)使用這種工具研究果蠅等動(dòng)物。當(dāng)人類(lèi)自身的基因測(cè)序數(shù)據(jù)變得豐富時(shí)，他們轉(zhuǎn)向了人類(lèi)進(jìn)化史的研究，分析了3154人的基因組，涉及全球50個(gè)現(xiàn)代人類(lèi)種群。

　　為了找到最能合理解釋當(dāng)今人類(lèi)基因多樣性的模型，研究人員探索了各種模型，最終得出了一個(gè)場(chǎng)景，其中包括93萬(wàn)年前人類(lèi)祖先幾乎滅絕的事件。

　　“我們意識(shí)到，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了人類(lèi)進(jìn)化史上的一些重大事件，” 中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所博士畢業(yè)生、紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院計(jì)算生物學(xué)家、研究論文的作者之一胡王杰說(shuō)。

　　科學(xué)家們得出結(jié)論，在瓶頸期到來(lái)之前，人類(lèi)祖先的種群中大約有98000個(gè)能夠繁衍的個(gè)體。然后這個(gè)數(shù)字急劇減少到不到1280人，持續(xù)了11.7萬(wàn)年，然后種群數(shù)量才開(kāi)始回升。

　　發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究論文認(rèn)為，這個(gè)瓶頸期與迄今為止所發(fā)現(xiàn)的人類(lèi)祖先化石記錄相吻合。

　　大約700萬(wàn)年前，在非洲大陸上，人類(lèi)祖先與其他類(lèi)人猿在進(jìn)化中分離。大約一百萬(wàn)年前，人類(lèi)祖先在非洲進(jìn)化成高大的智人。隨后，這些早期人類(lèi)中的一部分遷徙到歐洲和亞洲，進(jìn)化成尼安德特人和丹尼索瓦人。

　　人類(lèi)祖先在非洲大陸繼續(xù)進(jìn)化，成為現(xiàn)代人類(lèi)。

　　然而，在幾十年的考古工作中，發(fā)現(xiàn)的95萬(wàn)到65萬(wàn)年前非洲古人類(lèi)遺骸化石相對(duì)較少。胡王杰表示，新研究提供了一種可能的解釋?zhuān)从捎谌丝跀?shù)量太少，所以留下的遺骸數(shù)量較少。

　　加州大學(xué)戴維斯分校的遺傳學(xué)家布倫納·海恩(Brenna Henn)沒(méi)有參與這項(xiàng)新研究，她表示瓶頸期是“一種合理的解釋”。但她補(bǔ)充說(shuō)，當(dāng)今人類(lèi)基因多樣性可能源于不同的進(jìn)化歷史。

　　例如，人類(lèi)可能分化成不同的種群，然后又重新聚集在一起。海恩說(shuō)：“測(cè)試其他模型可能更有效。”

　　參與這項(xiàng)新研究的科學(xué)家們認(rèn)為，全球氣候變化導(dǎo)致了93萬(wàn)年前的人口銳減。他們指出，地質(zhì)調(diào)查的證據(jù)表明，在他們提出的瓶頸期前后，地球變得更冷更干燥。這些情況可能使人類(lèi)祖先更難以找到食物。

　　然而，大英博物館的考古學(xué)家尼克·阿什頓(Nick Ashton)指出，在非洲以外的地方發(fā)現(xiàn)了許多可以追溯到瓶頸期的古代人類(lèi)近親的遺骸。

　　阿什頓認(rèn)為，如果一場(chǎng)全球性的災(zāi)難導(dǎo)致非洲人口銳減，那么世界其他地方的人類(lèi)近親也會(huì)變得更少。

　　他說(shuō)：“非洲和歐亞大陸的遺骸數(shù)量可以追溯到這個(gè)時(shí)期，這表明所謂的瓶頸期理論只影響到可能是現(xiàn)代人類(lèi)祖先的有限種群。”

　　李海鵬的研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)了一個(gè)事實(shí)，即在人口銳減的瓶頸期之后，現(xiàn)代人類(lèi)似乎與尼安德特人和丹尼索瓦人分離開(kāi)來(lái)。他們推測(cè)這兩件事之間可能存在關(guān)聯(lián)。

　　研究人員指出，大多數(shù)類(lèi)人猿有24對(duì)染色體，而人類(lèi)由于兩組基因的融合，只有23對(duì)染色體。科學(xué)家們認(rèn)為，在人類(lèi)祖先經(jīng)歷人口銳減之后，某些人類(lèi)祖先可能已經(jīng)攜帶著一組融合的染色體，并在這個(gè)小種群中逐漸傳播開(kāi)來(lái)。

　　研究論文的作者之一、山東第一醫(yī)科大學(xué)的生物信息學(xué)研究員郝子謙說(shuō)：“所有擁有24對(duì)染色體的人類(lèi)都滅絕了，只有擁有23對(duì)染色體的少數(shù)人群幸存下來(lái)，并代代相傳。”

　　然而，希菲爾斯對(duì)瓶頸期的說(shuō)法表示懷疑：“這個(gè)發(fā)現(xiàn)確實(shí)非常令人驚訝。我認(rèn)為，證據(jù)越充分，這種令人驚訝的說(shuō)法就越可信。”
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