如今地球上生活著80多億人類,似乎已經“征服”自然。但從基因中的古老印記來看,人類種群在地球也有關相當虛弱的時期。中國科學家發(fā)現(xiàn),約93萬年前一場危機中,現(xiàn)代人類的祖先差一點消失殆盡。
當時存活下來的成年個體僅剩千余人,簡直和大熊貓一樣稀有。這場危機是如何發(fā)生的?幸存者又是怎樣熬過十余萬年黑暗,再鑄“人族”榮光的?
上古生存危機
科學家通過研究遠古海洋沉積物發(fā)現(xiàn),約110萬年前的中更新世時期,一場突如其來的氣候劇變幾乎導致人類祖先滅絕。當時全球氣溫驟降,持續(xù)時間長達20萬年,原本適宜生存的環(huán)境變得極度寒冷干旱。
氣候變化導致人類面對嚴峻的生存危機。在93萬年前,人類種群數(shù)量一度從近10萬銳減至僅約1280人,降幅高達98.7%。而且這一人口低谷狀態(tài)持續(xù)了11.7萬年之久。當時的整個人類種群非常脆弱,一次饑荒,一次瘟疫,或者再來一場災難,就可能導致人類滅亡。
你可能會想:上古時期,自然災害相當頻繁,憑什么就斷定這場災難導致了人類族群的銳減?科學家為此給出了兩大有力證據(jù)。
證據(jù)一:地層化石。在非洲,距今95萬到65萬年的地層中幾乎找不到直立人的化石,仿佛那時候人類突然消失了,這恰好和人類祖先的人口低谷期相吻合。
證據(jù)二:染色體融合。大多數(shù)猿類有24對染色體,而人類只有23對。科學家推測,早期人類可能也存在24對染色體的種群,但在進化過程中,其中兩對染色體融合成了現(xiàn)在的2號染色體。
通過對融合區(qū)域的分析,科學家測算出這起基因大事件發(fā)生在74萬到90萬年前,正好覆蓋了那段人口低谷期。
這次危機對現(xiàn)代人類的影響是深遠的,科學家估算,我們的遺傳多樣性因此驟降約65.85%,相當于損失了近三分之二的基因"庫存",這是為何現(xiàn)代人對某些疾病抵抗力較弱的一大原因。
對人類祖先的“人口普查”
我們之所以能如此清晰地知曉93萬年前人類祖先的種群數(shù)量,要歸功于我國科學家開創(chuàng)性的研究方法。
華東師范大學李海鵬教授團隊,開發(fā)出了一套名為“快速極小時間溯祖(FitCoal)”的新理論,這是一項基于群體遺傳學和計算生物學交叉的新理論,可以在百萬年這一尺度上,精確回溯某一群體的歷史,類似于對人類祖先做“人口普查”。
具體怎么操作呢?李教授解釋說,雖然人類歷史族群數(shù)量我們無法直接統(tǒng)計,但可以通過“溯祖率”這一關鍵指標來推算。
什么是“溯祖率”呢?打個比方,假設你去一個偏僻的小山村,隨便拉兩個人,他們往上數(shù)不了幾代,就能找到同一個祖宗;但若去大城市選兩個人,他們的共同祖先可能要追溯到數(shù)萬年,乃至百萬年前。
這種“上溯多少代就能找到同一個祖宗”,在科學上就叫溯祖率,李海鵬的團隊正是基于此方法,結合基因測序,生物學專業(yè)統(tǒng)計等知識學科,推算出了93萬年前人類低谷期的存在。
為了確保研究結果的可靠性,李海鵬團隊耗時7年,分析了來自全球50個族群的3154人的基因數(shù)據(jù),結合"千人基因組計劃"和"基因組多樣性計劃"的海量數(shù)據(jù)。最終計算出:在人口低谷期,地球上具有生育能力的成年人僅存1270-1300人,平均約1280人。
這項開創(chuàng)性研究于2022年發(fā)表在了頂級期刊《科學》上,其嚴謹?shù)姆椒ê涂煽康慕Y論獲得了國際學術界的高度認可。
逆襲的生存智慧
在經歷低谷期后,人類又是如何一步步恢復種群,發(fā)展壯大的呢?
在以色列發(fā)現(xiàn)的古人類遺址顯示,掌握用火技術很可能是種群快速恢復的關鍵轉折點。考古證據(jù)表明,人類在度過低谷期后并非緩慢恢復,而是呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。大約80萬年前,人類種群規(guī)模已比最低谷時擴大了20倍,達到約2.7萬人。
但用火技術只是人類成功逆襲的因素之一。我們真正的"殺手锏"是遠超其他動物的社會性能力。與狼群,獅群這類簡單社群不同,人類發(fā)展出了精密的語言系統(tǒng),而且在進化中一步步建立起了復雜的社會規(guī)范。
早期人類可以通過簡單語言交流,代代相傳用火技術,在不同部落間分享生存智慧,協(xié)作對抗災難。而正是這種既能緊密協(xié)作又能靈活擴展的社交能力,幫助人類在93萬年前的生存危機中,保留了文明的火種。
今天,地球上只剩下智人這一支人類,但遠古時期我們還有許多"親戚"。比如肌肉發(fā)達,腦容量比智人稍高的尼安德特人,卻在2.5萬至4萬年前的氣候劇變中滅絕。究其原因,關鍵在于社交能力的差異。
尼安德特人雖然能交流食物,威脅等基本信息,卻無法像智人那樣理解抽象概念。比如,他們無法通過虛構神靈等抽象事物來增強部落凝聚力,這導致他們的種群規(guī)模始終受限。而智人正是憑借這種獨特的抽象思維能力,建立起更強大的社會網絡,最終在進化長跑中勝出。
結尾
93萬年前,那僅存的1280位具有生育能力的人類個體,承載著整個人類文明的希望。正是他們頑強的生存意志和獨特的協(xié)作能力,才使得人類這個物種得以延續(xù)至今。這也揭示了一個深刻的事實:人類文明的存在并非理所當然,自身的強大才是種群延續(xù)的關鍵。
這段歷史給予我們另一重要的啟示就是:人類自古就是命運共同體。人類這一物種,最寶貴的財富,或許就是同舟共濟的智慧與勇氣。在未來的發(fā)展道路上,唯有團結協(xié)作,守望相助,才能確保人類文明的長久延續(xù)。
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