现代人类的扩张早于农业文明

现代人类的扩张早于农业文明(资料图)

核心提示

研究人员推论,丰富的食物直接导致了人群的扩张,气温变化可能是导致人类扩张早于农业文明产生的主要因素,但还需要进一步验证。

最新一期由《自然》杂志出版的《科学报告》刊发了复旦大学现代人类学教育部重点实验室的一项研究成果。该研究发现,在亚洲、非洲、欧洲、美洲,现代人类的扩张早于农业文明。此前的研究大多认为,农业文明产生导致人群增长。

各大洲人群扩张明显早于农业起源

据该研究团队负责人、复旦大学教授金力介绍,考古学研究发现,农业最早出现在1.1万—1.2万年前的西亚地区,世界各地的农业在其后数千年独立发展起来。东亚的农业最早出现在8000年前的大地湾文化。该研究团队去年发现,东亚的人群扩张始于1.3万年前,早于东亚农业文明的产生。

该成果的第一作者、复旦大学现代人类学教育部重点实验室研究人员郑鸿翔博士告诉记者,此项研究属于假设驱动型研究,即通过数据去检验某一假说。研究团队采用“千人基因组计划”中的线粒体DNA数据,对全球约1000个个体的线粒体全基因组进行了分析。结果发现,非洲人群扩张始于1.1万—1.5万年前,欧洲人群扩张始于1.3万年前,美洲人群扩张始于8000年至1.2万年前,均明显早于各地农业起源的时间。

通过线粒体基因组估算人群扩张时间

在谈到研究方法时,郑鸿翔说:“人类基因当中有很多正常变异,都是祖先遗传下来的,这些变异有些比较年轻,有些则比较老,我们可以通过它们去构建人类的进化历史。人类基因进化史类似于一个家谱式的树状结构,我们称之为谱系。其中Y染色体DNA可以解释父系遗传的关系,线粒体DNA则与母系遗传相关。通过谱系,就可以知道在过去的哪个时间段曾出现过人口剧增的情况。”

为保证研究数据的准确性,研究人员通过五种分子变化速率估算现代人类谱系扩张的时间。据郑鸿翔介绍,由于基因有不同的区段,各区段又有不同的变化速度,他们通过估算不同速度得到各区段的数值(时间点),即运用不同方法对同一种线粒体DNA数据进行测算,从而发现,这些时间点均在农业文明产生之前。

气温变化或为主要原因

一般研究认为,气候和技术是影响人类扩张的两个主要因素。

此次研究发现,在1.3万—1.5万年前,不同大陆的现代人已经开始扩张,而农业文明则出现在约1万年前,由此证明人群扩张是在农业文明产生之前。

研究团队通过比较发现,基因变化曲线和地球气温变化曲线基本契合,郑鸿翔对此解释,在1.8万年前,地球曾经历末次冰盛期,当时气候一度非常寒冷,分布在全球的大部分人类族群退回到温暖的低纬度地区;约1.5万年前,末次冰盛期结束后,全球气候变暖,动植物数量开始增加,为全球各地的人群提供了丰富的食物。因此研究人员推论,丰富的食物直接导致了人群的扩张,气温变化可能是导致人类扩张早于农业文明产生的主要因素,但还需要进一步验证。

在谈到此项研究的价值时,金力表示,该研究首次通过分析“千人基因组计划”的线粒体基因组,重新构建了历史上非洲、欧洲和美洲人群的群体数量变化,估算了支系扩张时间和人群扩张时间,认为现代人的主要扩张早于农业文明,提出了新的人群扩张与农业起源的假说。这个结果令人兴奋,不同于之前很多研究所认为的人类的主要扩张是伴随农业文明的产生。

据介绍,《科学报告》是《自然》杂志新近推出的一本开放获取期刊,接受包括生物学、化学、物理学和地球科学在内的自然科学领域的投稿,采取在线发表的形式,旨在加快最新研究成果的评审和出版速度。


中国社会科学报 李玉





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