早期的人类差点灭绝，还不止一次

社会

2023-09-04 13:09

▲ （视觉中国 / 图）

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最新研究表明，人类在早期曾经历过两个濒临灭绝的时期，其间幸存于地球上的人口也差不多，都只有一两千人，但时间点差异较大，一个是在81万年前，一个是在7万年前。

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文｜张田勘

责任编辑｜朱力远

别看现在地球上有80亿人（联合国2023年世界人口调查报告），但是历史上，人类曾经遭遇过濒临灭绝的境遇，而且，不止一次。

2023年8月31日，美国《科学》（Science）杂志在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所李海鹏研究组与华东师范大学脑功能基因组学研究所潘逸萱研究组合作的一项研究结果。研究指出，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，在短期内丧失了约 98.7% 的群体成员，导致人类几乎灭绝。在此后长达 11.7 万年的时间里，人类平均成年个体数仅为 1280，这个时间段也就是在大约81.3万年前。

之后，人类祖先的群体又快速恢复，群体规模增加了约20倍。人类几近灭绝后又迅速恢复的原因是，对火的使用，这在以色列发现的约79万年前的考古证据得到证明。此外，其他因素，如气候变化也可能是人口迅速恢复的推动力。

从论文的标题《基因组信息推断早更新世向中更新世过渡期间人类遭遇严重瓶颈》来看，中国研究人员依靠的是一种新的理论方法——快速极小时间溯祖(FitCoal)，通过追溯人类基因组来分析和研究百万年前的古代人口群体及数量。

虽然史前没有人口普查的数据，但可以通过人类祖先在群体基因组中留下的印记来推断当时的群体大小和人口的多少，因为人口有效群体的大小会影响每个世代的溯祖率（两个谱系在上一世代来自同一祖先的概率）。

研究人员创建的快速极小时间溯祖是群体遗传学和计算生物学新理论，可以进行数学推导，获得任意群体模型下各突变类型（突变频谱）对应溯祖树枝长期望值的解，并获得精确的似然值，即在群体历史条件下观察到样本突变频谱的概率。而且，这种方法无需事先获得群体历史的先验知识，用FitCoal就可自动快速搜寻出极大似然值，从而对古人类群体进行人口普查。

对于古人类的研究，一种方法是提取化石中的DNA进行测序，以获得古人生存年代和人口数的信息，最具代表性的是瑞典演化遗传学家斯万特·帕博（Svante Pääbo）提取古尼安德特人DNA进行的研究，但最早的也只是获得了3.8万年前-4.5万年前的尼安德特人化石中的DNA进行研究，表明尼安德特人是现代人的祖先之一，为此他获得2022年诺贝尔生理学或医学奖。

但是，利用快速极小时间溯祖可以追溯100万年时间范围内的古人类的基因并分析出群体数量，而且无需提取化石中的DNA，只从相关基因数据库中下载基因组数据就能推算在不同历史时间的古人类数量。

在快速极小时间溯祖理论的基础上，中国研究人员与意大利和美国研究人员合作，通过设定群体历史模型（true model）并分析模拟产生DNA多态数据，发现该方法优于目前基因组分析领域内常用的成对序列马可夫共祖分析（PSMC）、阶梯图（Stairway Plot）和状态机生成器（SMC++）三种方法，可以精准地估计百万年内的人类群体历史，准确性更高。

快速极小时间溯祖理论推算的在大约81.3万年前人类平均成年个体数仅为 1280，这与从千人基因组和人类基因组多样性计划（HGDP-CEPH ）两组独立数据获得的当时的人类群体数估值几乎完全一致，分别为 1270 人和 1300 人。由于现代人都是从那时的1200人左右繁衍而来，因而降低了65.85%的现代人群的遗传多样性。

更早的还有一个人类几乎灭绝的假说，是2008年美国国家地理学会的斯宾塞·威尔斯团队、以色列研究团队和IBM公司联合进行的一项研究，结果发表于《美国人类遗传学杂志》上。该研究提出人类在约7万年前经历过一个濒临灭绝的时期，当时只剩下约2000人。

威尔斯是基因地理学计划主任，该计划于2005年启动，旨在通过采用基因学手段研究人类起源和绘制人类的迁徙路线图。此前的研究表明，现代人类都是20万年前非洲居住的线粒体夏娃的后代，但对于线粒体夏娃和7万年前人类走出非洲时的人类情况知之甚少。因此，基因地理计划团队又研究了15万年前至9万年前期间在非洲南部出现的狩猎人部落科伊桑人（Khoisan)和游牧部落科伊人（Khoi）的线粒体DNA，然后再与从全世界五十多个不同地区采集的上千例人体DNA数据进行分析比较。

结果确认，当时人类曾分散成小族群聚集生活，然后在约7万年前陆续走出非洲。当时，地球上可能发生过某种自然灾害，从而导致原始人的数量急剧下降，濒临灭绝。研究人员估算，人口最少的时候，地球上仅有两千多人。不过，后来这两千多名人类祖先分散成小族群独立生活和发展。后来到了石器时代，这些小部落重新聚合，人类数量才逐渐增多，并且从非洲走向世界各地，人类才从几近灭绝走向复苏和繁荣。

该研究指出，地球上66亿人口（2008年数据）是由7万年前的两千多个原始人繁衍而来，因此造成了现代人的DNA差异非常之小。相比之下，随便一组黑猩猩的基因差异，都比地球上66亿人的基因差异明显。

至于约7万年前人类几乎灭绝的原因，有的研究人员推测是东非经历多次严重干旱，也有一些科学家认为，很可能是7万年前地球上一次超级火山的大爆发。

这两项研究提醒人们，人类演化至蔚为大观的今天具有某种幸运和偶然。早期的人类演化经历过基因瓶颈时期，并非一帆风顺。而且在濒临灭绝时，地球上剩余的人口也都差不多，一个是1280人，一个是2000人，只是时间点不一致，一个是在约81.3万年前，一个是在7万年前。

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来源: qq

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