Naujas būdas nustatyti senovės populiacijos dydį atskleidė didelę žmonių populiacijos kliūtį, kuri beveik pašalino žmonijos galimybę, kokią mes žinome šiandien.

Nepaaiškinamas atotrūkis Afrikos / Eurazijos fosilijų įrašuose dabar gali būti paaiškintas komandos dėka Tyrėjai iš Kinijos, Italijos ir JAV. Naudodami naują metodą, vadinamą FitCoal (mikrolaikinis greitas susiliejimas), mokslininkai sugebėjo tiksliai nustatyti demografines išvadas, naudodami šiuolaikines žmogaus genomines sekas iš 3154 asmenų. Šie rezultatai rodo, kad ankstyvieji hominidų protėviai išgyveno ilgą ir sunkią kliūties fazę, kai maždaug 1280 individų sugebėjo išlaikyti populiaciją maždaug 117 000 metų. Nors šis tyrimas atskleidė kai kuriuos ankstyvojo ir vidurinio pleistoceno protėvių aspektus, nuo šios informacijos atskleidimo reikia atsakyti į daugybę klausimų.

„FitCoal“ metodika

Šiame tyrime buvo išanalizuota daug genominių sekų. Tačiau „faktas, kad „FitCoal“ gali aptikti didelę senovinę kliūtį net ir su nedideliu sekų skaičiumi, yra didelis proveržis“, – sako pagrindinis autorius Yun-Xin Fu, Teksaso universiteto sveikatos mokslų centro Hiustone teorinis populiacijos genetikas.

Mokslininkai savo rezultatus paskelbs internete adresu Mokslai 2023 m. rugpjūčio 31 d. (JAV Rytų laiku). Rezultatai, gauti naudojant FitCoal apskaičiuojant dabartinių genomo sekų tikimybę, parodė, kad ankstyvieji žmogaus protėviai patyrė didžiulį gyvybių praradimą, taigi ir genetinės įvairovės praradimą.

Dešinėje rodomas Afrikos homininų iškastinis tarpas ir numatomas chromosomų susiliejimo laikotarpis. Kreditas: Mokslas

Fosilijos tarpo aiškinimas

„Afrikos ir Eurazijos fosilijų įrašų atotrūkis gali būti paaiškintas šia ankstyvojo akmens amžiaus kliūtimi istoriškai. Tai sutampa su šiuo siūlomu reikšmingo iškastinių įrodymų praradimo laikotarpiu“, – sako vyresnysis autorius Giorgio Manzi, Sapienza universiteto antropologas. Roma. Šis hominidų populiacijų mažėjimo pasiūlymas daugiausia susijęs su klimatu: tuo metu vykstantys ledynai lėmė temperatūros pokyčius, didelę sausrą ir kitų organizmų nykimą. KlasifikuotiJis greičiausiai buvo naudojamas kaip protėvių žmonių maisto šaltinis.

Genetinė įvairovė ir žmogaus evoliucija

Šio uždusimo pasekmės yra stulbinančios. Apskaičiuota, kad 65,85 % dabartinės genetinės įvairovės galėjo būti prarasta dėl šios kliūties pleistoceno pradžioje ir viduryje, o ilgas reprodukcinių populiacijų mažėjimo laikotarpis kėlė grėsmę šiandieninei žmonijai. Tačiau atrodo, kad ši kliūtis prisidėjo prie specifikacijos įvykio, kai dvi protėvių chromosomos gali susijungti ir sudaryti tai, kas šiuo metu šiuolaikiniams žmonėms žinoma kaip 2 chromosoma. Turint šią informaciją, greičiausiai bus atrastas paskutinis bendras denizoviečių, neandertaliečių ir šiuolaikinių žmonių protėvis (Homo sapiens).

Atraskite naujus klausimus

Visi žinome, kad atsakius į klausimą kyla daugiau klausimų.

„Naujas atradimas atveria naują žmogaus evoliucijos lauką, nes kelia daug klausimų, pavyzdžiui, kur šie asmenys gyveno, kaip jie įveikė katastrofiškus klimato pokyčius ir ar natūrali atranka per kliūtis paspartino žmogaus smegenų evoliuciją“, – sako mokslininkas. Yi Hsuan Pan, Rytų Kinijos normaliojo universiteto (ECNU) evoliucinės ir funkcinės genomikos specialistas.

Dabar, kai yra pagrindo manyti, kad protėvių konfliktas įvyko prieš 930 000–813 000 metų, mokslininkai gali toliau ieškoti atsakymų į šiuos klausimus ir išsiaiškinti, kaip ši nedidelė populiacija išliko sunkiomis ir pavojingomis sąlygomis. Priešgaisrinė kontrolė kartu su klimato pasikeitimu, kad jis būtų tinkamesnis žmonių gyvenimui, galėjo prisidėti prie vėlesnio spartaus gyventojų skaičiaus padidėjimo maždaug prieš 813 000 metų.

„Šios išvados yra tik pradžia. Ateities tikslai, turintys šias žinias, siekia sukurti išsamesnį žmogaus evoliucijos vaizdą šiuo pereinamuoju laikotarpiu nuo ankstyvojo pleistoceno iki vidurinio pleistoceno, o tai savo ruožtu ir toliau atskleis paslaptį, kuri yra kilmė ir ankstyvųjų žmonių evoliucija.“ Kinijos mokslų akademijos Šanchajaus mitybos ir sveikatos instituto (SINH-CAS) teorinis populiacijos genetikas ir skaičiavimo biologijos mokslininkas.

Nuoroda: Wangji Hu, Ziqian Hao, Pingyuan Du, Fabio Di Vincenzo, Giorgio Manzi, Jialong Cui, Yun-Xin Fu, Yi-Hsuan Pan ir Haiping „Genominė išvada apie sunkią žmogaus kliūtį per ankstyvą ir vidurinį pleistoceno pereinamąjį laikotarpį“ Li, 2023 m. rugpjūčio 31 d. Mokslai.
doi: 10.1126/science.abq7487

Šiam tyrimui vadovavo Haipeng Li iš SINH-CAS ir Yi-Hsuan Pan ECNU. Jų bendradarbiai Fabio Di Vincenzo iš Florencijos universiteto, Giorgio Manzi iš Sapienza universiteto Romoje ir Yun-Xin Fu iš Teksaso universiteto sveikatos mokslų centro Hiustone labai prisidėjo prie rezultatų. Pirmieji šio straipsnio autoriai yra Wangjie Hu ir Ziqian Hao, kurie anksčiau buvo SINH-CAS ir ECNU studentai / praktikantai. Šiuo metu jie yra susiję su Icahn medicinos mokykla Sinajaus kalne, Šandongo pirmuoju medicinos universitetu ir Šandongo universitetu. Medicinos mokslų akademija, atitinkamai. Pengyuan Du iš SINH-CAS ir Jialong Cui iš ECNU taip pat prisidėjo prie šio tyrimo.