Последние исследования показывают:Миллионы лет назад человечество практически вымерло.Три вопроса философии: «Кто я? Откуда я? Куда я хочу идти?» Трудно ответить. Среди них археологов особенно беспокоит вопрос «откуда мы пришли». В прошлом на основании результатов археологических раскопок ученые установили, что эволюция человека началась с примата лесной обезьяны, а затем прошла четыре стадии: австралопитека, человека умелого, человека прямоходящего и человека разумного. Около 1 миллиона лет назад был критический период, когда Homo erectus постепенно превратился в Homo sapiens.
Но ранее исследований этого критического периода в истории эволюции человека было мало. Важной причиной является отсутствие ключевых ископаемых доказательств.
Окаменелости являются важной частью эволюционных исследований. Благодаря анализу окаменелостей, технологии секвенирования древней ДНК и т. д. учёные могут относительно точно исследовать историю эволюции человека с помощью окаменелостей. Но в прошлом палеонтологи столкнулись с проблемой:
Окаменелости, датированные 950 000 лет назад и в пределах 650 000 лет назад, относительно многочисленны, но окаменелости между 950 000 и 650 000 лет назад чрезвычайно скудны. также,Окаменелости африканского человека прямоходящего также внезапно исчезли в этот период.
Многие обнаруженные к настоящему времени окаменелости африканского Homo erectus датируются примерно 900 000 лет назад, но с тех пор ни одна из них не была обнаружена, и они были заменены другим новым человеческим видом.
Что произошло 900 000 лет назад? Почему в этот период исчезли ключевые ископаемые свидетельства?
«История эволюции человека» в генах
1 сентября в международном академическом журнале Science была опубликована в Интернете исследовательская статья под названием «Геномный вывод о серьезных узких местах человека во время перехода от раннего к среднему плейстоцену», которая разрешила эту огромную загадку в истории эволюции человеческих групп.
Эта исследовательская группа под руководством китайских учёных создала новую теорию и метод популяционной генетики и вычислительной биологии — Fast Minimal Time Ancestry (FitCoal). Этот метод позволяет избежать проблемы отсутствия окаменелостей и найти другой способ точно оценить время существования и размер размножающихся древних популяций человека непосредственно посредством анализа закономерностей мутаций в генах современного человека.
Это позволяет ученым провести беспрецедентную «перепись» древних людей во временном измерении в миллионы лет.
В ходе исследования ученые использовали FitCoal для анализа и расчета последовательностей генома 3154 современных людей и обнаружили:Примерно с 930 000 до 813 000 лет назад экстремально холодная погода за короткий период времени убила около 98,7% человеческого населения, а число особей резко сократилось с почти 100 000 до 1280.
Более того, этот период сокращения численности населения длился около 117 000 лет, и только примерно 800 000 лет назад человеческое население внезапно и быстро восстановилось примерно до 27 000 человек. Основываясь на результатах предыдущих исследований, исследователи полагают, чтоМожет быть, это потому, что люди научились использовать огонь, смог выжить в отчаянной ситуации в суровых условиях.
Кроме того, исследователи провели дополнительную проверку, используя выборку людей из двух южноафриканских групп. Результаты все же выявили период узкого места этой древней человеческой группы, и этот период узкого места совпал с недостающим звеном в окаменелостях африканских предков человека, исчезновением окаменелостей африканского человека прямоходящего, образованием новых древних видов человека и стадией слияния двух древних человеческих хромосом 2.
Проще говоря, именно потеря человеческих групп, вызванная этим массовым вымиранием, привела к этому пустому периоду отсутствия ископаемых свидетельств. Это исследование напрямую пропустило проблему пропавших окаменелостей и использовало новый метод анализа FitCoal, чтобы найти уникальное объяснение, и этот ответ позволил раскрыть тайну пропавших окаменелостей.
Раскрытие этой истории имеет огромное значение для эволюции человеческих групп. В течение этого огромного периода «узкого места» человечества мы не только потеряли 92,8% человеческих особей, но также потеряли примерно 65,85% генетического разнообразия, что оказало глубокое влияние на жизнь и здоровье современных людей.
Взгляд в будущее: решение проблемы диабета
Используя FitCoal для проведения углубленных исследований этого периода истории, ученые смогут найти больше ключевой информации о современном здоровье человека и предложить новые решения некоторых современных проблем со здоровьем человека.
Теперь исследователи идентифицировали ген, который может быть связан с предрасположенностью человека к диабету. Отслеживание истории мутаций этого гена может помочь нам изучить механизм развития диабета и причины, по которым современные люди восприимчивы к диабету, тем самым предотвращая или решая проблему диабета.
Кроме того, FitCoal также будет использоваться для выявления ключевых проблем здравоохранения, таких как эволюция опухолей и молекулярные механизмы быстрого роста объема мозга.
Кроме того, FitCoal, являющийся на данный момент наиболее точным методом оценки истории эффективной численности популяции, также может применяться для определения исторических условий жизни нескольких видов, включая животных, растения и микроорганизмы. В будущем дальнейшее использование FitCoal может преподнести нам еще большие сюрпризы.