现在全球八十多亿人把地球挤得满满当当,出门挤地铁,买奶茶排大队,谁能想到几十万年前咱们人类老祖宗差点就彻底从地球上消失了。中国科学家的最新研究实锤了这件事,当年近九成九的人类没了,能延续后代的成年老祖宗加起来才一千出头,就这么硬扛了十几万年,人类差点就没了。这不是坊间瞎传的段子,是从咱们现代人基因里挖出来的实锤。

打开网易新闻 查看精彩图片

挖百万年前的旧闻,靠化石根本靠不住,那时候连文字都不存在,哪留得下多少完整记录。咱们自己身上带的基因密码,就是老祖宗传了几十万年的活账本,每一处变异都藏着当年的故事。

传统的研究方法,只能推算几十万年内的人类种群历史,再往远推误差就大到没边。这个痛点李海鹏团队整整琢磨了十多年,最后干脆另起炉灶,搞出了一套叫“快速极小时间溯祖”的新方法,缩写是FitCoal。

这套方法靠人群里的遗传变异分布,倒推过去某个时间段能生育的个体数量,还特意筛掉了高频突变,排除了各种选择误差和测序干扰,相当于把背景噪音都去掉,让真正的远古信号露出来。

打开网易新闻 查看精彩图片

他们用了一共3154个现代人的基因组数据,涵盖10个非洲族群和40个非非洲族群,还用两套独立的基因组计划数据互相校对,一点点反向回溯,最后把镜头对准了那段被遗忘的远古岁月。

做研究哪有一帆风顺,刚起步那几年团队走了不少弯路。一开始摸不到计算的门道,花了近一年做数学推导写程序,结果掉进死胡同出不来,程序占内存特别大,结果偏差也大,差点就卡在这里做不下去。

打开网易新闻 查看精彩图片

后来听从建议,干脆把所有代码都删掉,从最底层的数学推导开始,一行一行重新写,这次才回到正轨,FitCoal的雏形才算真正做出来。

光靠基因数据算出结果还不够,要让全球同行接受这么惊人的结论,得有别的证据佐证才行。第一个实锤就是地下挖出来的化石档案。

打开网易新闻 查看精彩图片

国外合作的人类学家发现,非洲和欧亚大陆的古人类化石记录,刚好有一段明显的时间空白,正好和这次推算出的种群瓶颈时间对上。古人类学界早就发现这个怪现象,距今九十五万到六十五万年间,能找到的完整古人类化石少得可怜,原来不是化石没保存下来,是当年本来就没多少人,能变成化石留下来的当然就更少了。

第二个实锤就在咱们自己身体里。人类一共有23对染色体,其中2号染色体明显和黑猩猩不同,它是由两条猿类的中等染色体融合来的。之前国际研究把这次融合的时间定在七十四万到九十万年前之间,这个时间窗口刚好和FitCoal推算的瓶颈时间几乎完全重叠。

打开网易新闻 查看精彩图片

线索拼完,那个惊人的结论就出来了。距今九十三万年到八十一万三千年之间,人类祖先经历了一次极端严重的种群瓶颈,能生育的成年个体平均只有1280人,瓶颈整整持续了十一万七千年,人类这个谱系差一点就彻底灭绝。那个让人吃惊的98.7%也不是乱编的,瓶颈之前人类祖先的种群规模大概是九万八千人,降下来之后只剩一千多,算出来刚好就是这个比例。

说到这场浩劫的原因,其实出在地球气候上。那时候地球正好从早更新世转到中更新世,全球气温骤降,冰川大面积扩张,非洲和欧亚大陆都陷入漫长的干旱期。那时候人类只会用最简单的石器,没有稳定的食物来源,这场气候变化对人类来说就是灭顶之灾。

就这么硬熬了十一万多年,人类还是撑过来了。除了后来气候慢慢转暖,更关键的是人类学会了用火,以色列出土的考古证据,把人类用火的痕迹推到了七十九万年前,刚好就是瓶颈末期。外界条件好转之后,人口短时间内就涨了快二十倍,人类终于缓过来一口气。

打开网易新闻 查看精彩图片

这段远古的灾难,到今天还在影响着我们。现在全球八十亿人外形肤色语言差很多,可基因层面的差异小得离谱,一群黑猩猩的基因多样性都比全人类加起来还高。而且种群规模小的时候,很多本来会被自然选择淘汰的有害突变,反而留了下来一直传到现在,这可能也是现在人类对一些疾病易感的原因。

这个研究不只是还原了一段远古历史,新算法未来用处特别大,不光能用来研究人类演化,还能研究各类动植物微生物,甚至能帮着探索肿瘤演化、人类脑容量增长的机制这些医学和生物学问题。之后团队也更新了研究,进一步印证了之前的结论,还把这次瓶颈和后来古人类迁徙、物种分化、脑容量增长这些关键演化事件连在了一起。

打开网易新闻 查看精彩图片

这段差点让人类灭绝的远古历史,不只是一个遥远的故事。它让我们看到人类骨子里的韧性,也能帮我们理解今天人类基因多样性低和疾病的关系,对现在研究物种怎么应对快速环境变化,也有很现实的参考价值。

参考资料:

新华网 中国科学家开创新方法 对古人类进行"人口普查"

新华网 93万年前人类祖先仅剩千余人?人类自古就是命运共同体!