DNA研究稱現代人類的“家園”是非洲南部廣闊的古老濕地

2019年10月29日 10:42 次閱讀 稿源:cnBeta.COM 條評論

人類的進化史是一個充滿空白的模糊的歷史,但是現在來自澳大利亞和南非的研究人員聲稱已經填補了其中一個漏洞。科學家們結合遺傳學、地質學和氣候史的研究,已經確定了所謂的現代人類的“家園”,即非洲南部廣闊的古老濕地系統。

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總的來說,科學家對人類的歷史有廣泛的把握。解剖學上現代人類被認為起源于30萬至20萬年前的非洲,然后擴散到歐亞大陸,并最終擴散到全世界。但是,現代人類首次出現的確切時間和地點尚有爭議。

盡管化石證據仍然是我們如何將故事整合在一起的關鍵部分,但這不是唯一的方法。DNA研究可以填補許多空白,尤其是線粒體DNA(mtDNA)。這是線粒體中存儲的信息,線粒體為細胞生成能量。與常規(或核)DNA不同,mtDNA的進化極其緩慢,這意味著它可以很好地保存古代血統。

該研究的主要作者 Vanessa Hayes表示:“線粒體DNA的作用就像我們祖先母親的時間囊,在世代之間緩慢累積變化。比較來自不同個體的完整DNA編碼或有絲分裂基因組,可提供有關它們之間緊密相關性的信息。”

因此,這項研究的研究人員著手建立更完整的人類最早的有絲分裂基因組目錄。特別地,他們專注于L0世系,L0世系或多或少被視為現代人類家譜的“樹干”。

如今,L0世系在撒哈拉以南非洲人口中最為常見,在世界其他地區則較為罕見。因此,這項新研究的研究人員從納米比亞和南非的1000名參與者那里采集了血樣,并繪制了L0譜系以追蹤我們祖先的家園。

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該研究的第一作者Eva Chan說道:“我們將198個新的罕見有絲分裂基因組合并到了現代人類最早的已知種群L0譜系的當前數據庫中。這使我們比以往任何時候都能夠更好地完善最早的祖先分支的進化樹。”

利用有關L0譜系時間線的新信息,以及不同子譜系的分布方式,研究人員能夠追溯到距今約20萬年前的現代智人最早的母系譜系在哪里出現。這個家園位于贊比西河以南的地區,包括現在稱為博茨瓦納,納米比亞和津巴布韋的部分地區。

如今,該地區看上去并不那么吸引人-它大部分被沙漠和鹽田覆蓋。但是數十萬年前,這個地方曾是非洲有史以來最大的湖泊系統,即馬卡迪卡迪湖。

“在現代人類出現之前,由于下伏構造板塊的移動,該湖已開始流失,”地質學家、該研究的作者Andy Moore表示。“這將創造出一片廣闊的濕地。眾所周知,這是維持生命的生產力最高的生態系統之一。”

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研究表明,這個綠洲為70多萬年前的早期人類提供了理想的住所。此后,遺傳時間軸表明發生了兩次主要遷移。

Hayes表示:“我們在現代人類最早的母系中觀察到了巨大的遺傳差異,這表明我們的祖先在13萬至11萬年前移出了家園。第一批移民向東北冒險,隨后第二批移民向西南旅行。直到今天,三分之一的人口仍留在家園。”

那為什么我們的祖先離開這個郁郁蔥蔥的家園呢?為了找出答案,研究人員分析了過去25萬年來南部非洲的氣候模擬和地質數據。

該研究的共同通訊作者Axel Timmermann表示:“我們的模擬表明,地軸的緩慢擺動改變了南半球的夏季太陽輻射,導致整個非洲南部的降雨出現周期性變化。這些氣候變化將會開辟綠色的、植被繁茂的走廊,首先是在13萬年前向東北方向,然后在大約11萬年前向西南方向,使我們最早的祖先第一次遷離家園。”

將mtDNA追溯到最古老的世系是一種有用的工具,可用于解決人類歷史難題,但這只是其中之一。

該研究發表在《自然》雜志上。

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