Die grundlegende Syntax unserer neuen Inferenzmethode wird gezeigt. Das Bild zeigt ein Felsgemälde, das Hominidenpopulationen zeigt, die während eines schweren Engpasses in der Antike zusammenkommen, um einer unbekannten Gefahr im Dunkeln zu entkommen. Bildnachweis: Shanghai Institute of Nutrition and Health, CAS
Eine neue Methode zur Ableitung der antiken Bevölkerungsgröße hat einen schwerwiegenden Engpass in der menschlichen Bevölkerung aufgedeckt, der die Menschheit, wie wir sie heute kennen, beinahe ausgelöscht hätte.
Die ungeklärte Lücke im afrikanischen/eurasischen Fossilienbestand kann nun dank des Teams erklärt werden Forscher aus China, Italien und den USA. Mit einer neuen Methode namens FitCoal konnten die Forscher anhand aktueller menschlicher Genomsequenzierungen von 3.154 Personen demografische Schlussfolgerungen genau ermitteln. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die frühen menschlichen Vorfahren eine lange und schwerwiegende Engpassphase durchliefen, in der etwa 1.280 Individuen in der Lage waren, die Population für etwa 117.000 Jahre aufrechtzuerhalten. Während diese Forschung Licht auf einige Aspekte der Vorfahren des frühen bis mittleren Pleistozäns geworfen hat, müssen seit der Veröffentlichung dieser Informationen noch viele Fragen beantwortet werden.
FitCoal-Methodik
In dieser Studie wurde eine große Menge genomischer Sequenzen analysiert. Allerdings „ist die Tatsache, dass FitCoal einen so schwerwiegenden antiken Engpass selbst mit nur einer geringen Anzahl von Sequenzen erkennen kann, eine große Errungenschaft“, sagt Hauptautor Yun-Shin Fu, ein theoretischer Populationsgenetiker am Health Science Center der University of Texas in Houston .
Die Forscher werden ihre Ergebnisse online veröffentlichen Wissenschaften Am 31. August 2023 (US Eastern Time). Mithilfe von FitCoal wurden die Ergebnisse kartiert, um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass die aktuelle Genomsequenz ergibt, dass frühe menschliche Vorfahren einen massiven Verlust an Leben und damit einen Verlust an genetischer Vielfalt erlitten haben.
Auf der rechten Seite sind der fossile Hiatus afrikanischer Homininen und der geschätzte Zeitraum der Chromosomenfusion dargestellt. Bildnachweis: Wissenschaft
Interpretation fossiler Lücken
„Die Lücke in den afrikanischen und eurasischen Fossilienbeständen lässt sich historisch durch diesen Engpass in der Frühsteinzeit erklären. Er fällt mit dem vorgeschlagenen Zeitraum für einen erheblichen Verlust fossiler Beweise zusammen“, sagt der leitende Autor Giorgio Manzi, Anthropologe bei Die vorgeschlagenen Gründe für diesen Rückgang der Homininzahlen sind größtenteils klimatisch: Vereisungsereignisse zu dieser Zeit führen zu Temperaturschwankungen, schweren Dürren und dem Verlust anderer Organismen. klassifizierenEs wurde wahrscheinlich als Nahrungsquelle für die Menschen unserer Vorfahren genutzt.
Genetische Vielfalt und menschliche Evolution
Die Auswirkungen dieses Engpasses sind erschütternd. Schätzungsweise 65,85 % der aktuellen genetischen Vielfalt könnten durch diese Erstickung in der frühen bis mittleren Eiszeit verloren gegangen sein, und die längere Periode reduzierter Reproduktionszahlen bedrohte die Menschheit, wie wir sie heute kennen. Dieser Engpass scheint jedoch zu einem Artbildungsereignis beigetragen zu haben, bei dem zwei Vorfahrenchromosomen zusammenlaufen könnten, um das zu bilden, was heute beim modernen Menschen als Chromosom 2 bekannt ist. Mit dieser Information kann der letzte gemeinsame Vorfahre von Denisova-Menschen, Neandertalern und modernen Menschen (Homo sapiens).
Entdecken Sie neue Fragen
Wir alle wissen, dass nach der Beantwortung einer Frage weitere Fragen auftauchen.
„Die neue Entdeckung eröffnet ein neues Feld in der menschlichen Evolution, weil sie viele Fragen aufwirft, etwa wo diese Individuen lebten, wie sie katastrophale Klimaveränderungen überstanden und ob die natürliche Selektion durch einen Engpass die Evolution des menschlichen Gehirns beschleunigte“, sagt der Leiter Autor: Yi Hsuan Pan, Spezialist für evolutionäre und funktionelle Genomik an der East China Normal University (ECNU).
Da nun Grund zu der Annahme besteht, dass der Ahnenkonflikt vor 930.000 bis 813.000 Jahren stattfand, können Forscher weiter nach Antworten auf diese Fragen suchen und aufdecken, wie diese kleine Population unter schwierigen und gefährlichen Umständen überlebt hat. Die Bekämpfung von Bränden sowie das für das menschliche Leben freundlichere Klima dürften zu dem anschließenden raschen Bevölkerungswachstum vor etwa 813.000 Jahren beigetragen haben.
„Diese Erkenntnisse sind erst der Anfang. Mit diesem Wissen zielen zukünftige Ziele darauf ab, ein vollständigeres Bild der menschlichen Evolution während dieser Übergangszeit vom frühen zum mittleren Pleistozän zu zeichnen, was wiederum das Geheimnis des frühen menschlichen Ursprungs weiter lüften wird.“ Evolution.“ Theoretischer Populationsgenetiker und Wissenschaftler für Computerbiologie am Shanghai Institute of Nutrition and Health, Chinese Academy of Sciences (SINH-CAS).
Referenz: „Genomic Inference of Human Severe Bottleneck While the Early to Middle Pleistocene Transition“ von Wangji Hu, Ziqian Hao, Pingyuan Du, Fabio Di Vincenzo, Giorgio Manzi, Jialong Cui, Yun-Xin Fu, Yi-Hsuan Pan und Haiping Li 31. August 2023 Wissenschaften.
doi: 10.1126/science.abq7487
Diese Forschung wurde gemeinsam von Haipeng Li von SINH-CAS und Yi-Hsuan Pan von ECNU geleitet. Ihre Mitarbeiter, Fabio Di Vincenzo von der Universität Florenz, Giugio Manzi von der Universität Sapienza in Rom und Yun Shin Fu vom Health Science Center der University of Texas in Houston, leisteten wichtige Beiträge zu den Ergebnissen. Die ersten Autoren des Papiers sind Wangjie Hu und Ziqian Hao, die früher Studenten/Auszubildende von SINH-CAS und ECNU waren. Sie sind derzeit mit der Icahn School of Medicine am Mount Sinai, der Shandong First Medical University und der Shandong University verbunden Akademie der Medizinischen Wissenschaften, jeweils. Pengyuan Du von SINH-CAS und Jialong Cui von ECNU haben ebenfalls zu diesem Papier beigetragen.
