Ранняя наследственная асфиксия почти уничтожила нас!

Новый метод определения численности древнего населения выявил серьезное узкое место в человеческой популяции, которое почти уничтожило шансы человечества в том виде, в котором мы его знаем сегодня.

Необъяснимый разрыв в летописи окаменелостей Африки и Евразии теперь можно объяснить благодаря команде ученых. Исследователи из Китая, Италии и США. Используя новый метод под названием FitCoal, исследователи смогли точно определить демографические выводы, используя недавнее секвенирование генома человека 3154 человек. Эти результаты показывают, что ранние предки человека прошли долгую и тяжелую фазу «узких мест», во время которой примерно 1280 особей смогли поддерживать популяцию в течение примерно 117 000 лет. Хотя это исследование пролило свет на некоторые аспекты предков раннего и среднего плейстоцена, после раскрытия этой информации осталось много вопросов, на которые предстоит ответить.

Методика FitCoal

В этом исследовании было проанализировано большое количество геномных последовательностей. Однако «тот факт, что FitCoal может обнаружить такое серьезное древнее узкое место даже с помощью лишь небольшого количества последовательностей, является настоящим достижением», — говорит ведущий автор Юн-Шин Фу, теоретический популяционный генетик из Центра медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне. .

Исследователи опубликуют свои выводы в Интернете Науки 31 августа 2023 г. (по восточному времени США). Результаты были сопоставлены с помощью FitCoal для расчета вероятности того, что текущая последовательность генома обнаружит, что ранние предки человека пережили массовую гибель людей и, следовательно, потерю генетического разнообразия.

Ископаемый перерыв африканских гомининов и предполагаемый период слияния хромосом показаны справа. Кредит: Наука

Интерпретация ископаемого разрыва

«Разрыв в летописях окаменелостей Африки и Евразии можно объяснить этим узким местом в раннем каменном веке в историческом плане. Он совпадает с предполагаемым периодом времени значительной потери ископаемых свидетельств», — говорит старший автор Джорджио Манци, антрополог из Римский университет Сапиенца Причины Предполагаемые причины такого снижения численности гомининов в основном климатические: оледенения в это время приводят к изменениям температуры, сильным засухам и гибели других организмов. классифицироватьВероятно, он использовался в качестве источника пищи для предков человека.

Генетическое разнообразие и эволюция человека

Последствия этого узкого места ошеломляют. По оценкам, 65,85% нынешнего генетического разнообразия могло быть потеряно из-за этого удушья в раннем и среднем ледниковом периоде, а длительный период снижения репродуктивной численности угрожал человечеству, каким мы его знаем сегодня. Однако это узкое место, по-видимому, способствовало видообразованию, в ходе которого две предковые хромосомы могут сходиться, образуя то, что сейчас известно как хромосома 2 у современных людей. Благодаря этой информации последний общий предок денисовцев, неандертальцев и современных людей (Человек разумный).

Откройте для себя новые вопросы

Мы все знаем, что как только на вопрос дан ответ, возникает еще больше вопросов.

«Новое открытие открывает новую область в эволюции человека, поскольку оно поднимает множество вопросов, например, где жили эти люди, как они преодолели катастрофические климатические изменения и ускорил ли естественный отбор через узкое место эволюцию человеческого мозга», — говорит ведущий автор исследования. автор: И Сюань Пань, специалист по эволюционной и функциональной геномике Восточно-Китайского педагогического университета (ECNU).

Теперь, когда есть основания полагать, что конфликт предков произошел между 930 000 и 813 000 лет назад, исследователи могут продолжить поиск ответов на эти вопросы и выяснить, как эта небольшая популяция выжила в трудных и опасных обстоятельствах. Борьба с пожарами, а также климат, ставший более благоприятным для жизни человека, возможно, способствовали последующему быстрому увеличению населения около 813 000 лет назад.

«Эти открытия — только начало. Благодаря этим знаниям будущие цели направлены на то, чтобы нарисовать более полную картину эволюции человека в этот переходный период от раннего к среднему плейстоцену, что, в свою очередь, продолжит разгадывать тайну раннего происхождения человека и эволюция». Теоретик популяционной генетики и ученый в области вычислительной биологии Шанхайского института питания и здоровья Китайской академии наук (SINH-CAS).

Ссылка: «Геномный вывод о серьезных узких местах человека во время перехода от раннего к среднему плейстоцену», Ванцзи Ху, Цзыцянь Хао, Пэнъюань Ду, Фабио Ди Винченцо, Джорджио Манзи, Цзян Куй, Юнь-Синь Фу, И-Сюань Пань и Хайпин Ли 31 августа 2023 г. Науки.
doi: 10.1126/science.abq7487

Это исследование проводили Хайпэн Ли из SINH-CAS и Йи-Сюань Пан из ECNU. Их сотрудники Фабио Ди Винченцо из Университета Флоренции, Джуджио Манци из Университета Сапиенца в Риме и Юн Шин Фу из Центра медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне внесли важный вклад в результаты. Первыми авторами статьи являются Ванцзе Ху и Цзыцянь Хао, которые раньше были студентами/стажерами SINH-CAS и ECNU. В настоящее время они являются сотрудниками Медицинской школы Икан на горе Синай, Первого медицинского университета Шаньдуна и Университета Шаньдуна. Академия медицинских наук, соответственно. Пэнъюань Ду из SINH-CAS и Цзялун Цуй из ECNU также внесли свой вклад в подготовку этой статьи.