米国、イタリア、中国の科学者チームが、アフリカとユーラシアの化石記録の大きな空白をついに解明したかもしれない。8月31日にサイエンス誌に発表された研究のモデルによると、人類の祖先の人口は80万年から90万年前に激減した。研究チームは、前期更新世と中期更新世の移行期に生存していた繁殖個体はわずか1,280人だったと推定している。研究によると、祖先の人口の約98.7%は、およそ11万7,000年間続いたこの祖先のボトルネックの始まりで失われたという。 [関連: もっと目を見張るような科学記事を読みたいですか? PopSci ニュースレターに登録してください。] 後期更新世には、現代人類がアフリカ大陸の外に広がり、ネアンデルタール人などの他の人類種は絶滅し始めました。オーストラリア大陸とアメリカ大陸にも初めて人類が住み、気候は全般的に寒冷でした。この時代は、地球上で移動し、今日の地球上の多くの地形を形成した巨大な氷床と氷河で最もよく知られています。 この研究では、研究チームは、3,154人の現代人のゲノム配列から古代の人口統計学的推論を決定する方法として、高速微小時間凝集プロセス(FitCoal)と呼ばれる新しい方法を使用しました。 「FitCoalが数個の配列からでも古代の深刻なボトルネックを検出できるという事実は画期的な進歩だ」と、研究の共著者でテキサス大学ヒューストン健康科学センターの理論集団遺伝学者ユンシン・フー氏は声明で述べた。 FitCoal は、アフリカ系 10 集団と非アフリカ系 40 集団の現在のゲノム配列を利用して、この古代の生命の喪失と遺伝的多様性がどのようなものであったかをチームが計算するのを支援しました。 「アフリカとユーラシアの化石記録の空白は、年代的に見ると初期石器時代のこのボトルネックによって説明できる」と、研究の共著者でラ・サピエンツァ大学の人類学者ジョルジョ・マンツィ氏は声明で述べた。「これは、化石証拠が大幅に失われたとされるこの時期と一致する」 この個体数減少の背後にある考えられる理由のいくつかは、主に気候の極端さに関連しています。気温の変化、深刻な干ばつの継続、そしてマンモス、マストドン、巨大ナマケモノなどの動物が絶滅したことで食糧源が減少した可能性があります。研究によると、現在の遺伝的多様性の推定65.85パーセントがこのボトルネックにより失われた可能性があります。遺伝的多様性の喪失により、繁殖に成功できる人間の数が最小限に留まる期間が長引き、種にとって大きな脅威となりました。 しかし、このボトルネックは、単一の系統から 2 つ以上の種が生まれる種分化にも寄与した可能性があります。この種分化の過程で、2 つの祖先染色体が収束して、現在の現代人の第 2 染色体を形成した可能性があります。第 2 染色体は、人間の染色体の中で 2 番目に大きく、DNA 塩基対の構成要素が約 2 億 4,300 万個あります。この分裂を理解することで、チームはデニソワ人、ネアンデルタール人、ホモサピエンス(現代人) の最後の共通祖先が何であるかを正確に特定することができました。 [関連: 科学によれば、今夜は裸で寝るべき理由] 「この新しい発見は、これらの人々がどこに住んでいたのか、彼らはどのように壊滅的な気候変動を克服したのか、ボトルネック期間中の自然淘汰が人間の脳の進化を加速させたのかどうかなど、多くの疑問を呼び起こし、人類進化の新たな分野を開拓するものだ」と、共著者で華東師範大学の進化機能ゲノム学の専門家である潘毅萱氏は声明で述べた。 今後の研究では、研究者たちは、気候の逆境に直面しながらも、これほど小さな人口がどうやって生き延びたのかという答えを見つけ続けることができるかもしれない。火を制御することを学んだことと、気候が人間の生活にもっと適した方向に変化し始めたことが、約81万3000年前の急速な人類人口増加に貢献した可能性がある。 「これらの発見はほんの始まりに過ぎません」と、研究の共著者で上海栄養衛生研究所の理論集団遺伝学者および計算生物学者である李海鵬氏は声明で述べた。「この知識を用いた将来の目標は、前期更新世から中期更新世への移行期における人類の進化のより完全な図を描くことであり、それによって初期の人類の祖先と進化の謎が解明され続けるでしょう。」 |
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