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DNA重塑人类起源:非洲复杂网络模型揭示新图景

2026-04-27 15:21 Brenna Henn, Simon G Nature 阅读 0
核心摘要: 一项发表于《自然》杂志的研究,通过比较现代非洲人群基因组与早期智人化石证据,提出人类起源并非单一谱系,而是一个由多个弱分化群体组成的复杂网络。该模型基于包括44个新测序的纳

DNA重塑人类起源:非洲复杂网络模型揭示新图景

一项发表于2023年《自然》杂志的重磅研究,通过对现代非洲人群的遗传物质与早期智人化石证据进行比较分析,提出了一项颠覆传统认知的人类演化模型。该模型不再将人类起源描绘为一棵清晰的“家族树”,而是呈现为一个由多个深度互联分支构成的复杂“网络”。

非洲:一个更为复杂的起源之地

科学家们普遍认同智人(Homo sapiens)起源于非洲。然而,早期人类群体如何在非洲大陆上分离、迁徙、重新连接并相互影响,一直是一个悬而未决的难题。加州大学戴维斯分校人类学与基因组中心教授、本研究的通讯作者布伦娜·亨恩(Brenna Henn)指出,这种不确定性主要源于化石记录和古DNA数据的双重缺失。

亨恩教授表示:“这种不确定性源于有限的化石和古代基因组数据,以及化石记录与基于现代DNA构建的模型预期不符的事实。这项新研究正在改变物种的起源观念。”

这项工作由亨恩教授和麦吉尔大学的西蒙·格雷维尔(Simon Gravel)共同领导。他们的团队借鉴了古人类学和遗传学中提出的多种关于非洲人类演化和迁徙的竞争性理论,并对其进行了验证。分析数据涵盖了来自非洲南部、东部和西部人群的基因组信息。

纳马人基因组提供关键线索

该研究的一个重要组成部分是来自非洲南部现代纳马(Nama)人群的44个新测序基因组。纳马人是一个土著群体,以其相较于其他许多现存群体异常高的遗传多样性而闻名。

研究人员在2012年至2015年间,从纳马人村庄的居民日常生活中采集了唾液样本。这些样本帮助研究团队探讨人类起源是符合单一来源模型,还是一个更广泛、更互联的模式。

最符合数据的模型表明,在现存人类中仍可检测到的早期人群最早的分裂,大约发生在12万至13.5万年前。在此次分裂之前,两个或更多弱分化的古人类(Homo)群体已经进行了数十万年的基因交流。

即使在分裂之后,这些早期群体之间的迁徙和交配仍在持续。研究人员将此描述为一个“弱结构化的祖先群体”(weakly structured stem),这意味着现代人类的根源并非一个孤立的群体,而是一组松散连接且持续存在基因流的群体网络。

并非单一分支,而是一个网络

作者们认为,这种网络状模型比旧模型能更好地解释人类的遗传多样性。它不再需要假设非洲存在未知古人类(archaic hominin)群体的重大贡献,而是展示了现代DNA中的模式如何从祖先人类群体内部的结构中演化而来。

亨恩教授谈及这项研究时说:“我们提出了一些人们从未测试过的东西。这显著推动了人类学科学的发展。”

共同作者、加州大学戴维斯分校研究早期人类化石的人类学教授蒂姆·韦弗(Tim Weaver)表示,研究结果改变了科学家们对旧有解释的看法。

他指出:“以前更复杂的模型曾提出古人类的贡献,但这个模型表明情况并非如此。”韦弗教授为这项研究贡献了比较化石方面的专业知识,帮助将遗传模型与早期人类遗骸的形态特征联系起来。

这对古代化石意味着什么

该模型也对科学家如何解读化石记录产生了影响。根据作者的说法,在现存人类群体中,只有1%到4%的遗传分化可以追溯到这些祖先群体之间的变异。

由于早期分支持续混合,它们在外观上可能非常相似。这意味着具有截然不同身体特征的化石(例如Homo naledi)不太可能代表直接促成智人演化的谱系,作者们解释道。

换句话说,人类的根源可能在地理和遗传上分布广泛,但并非必然分裂成截然不同的人类形态。更深层次的图景是非洲大陆上持续的迁徙、接触和反复混合。

后续研究进一步深化理解

2023年研究发表后,后续工作继续揭示非洲基因组多样性对理解人类起源的重要性。2024年发表在《自然—生态与演化》(Nature Ecology & Evolution)上的一项研究报告了非洲最南部地区9000年的基因连续性,突显了该地区漫长而异常深厚的人口历史。

随后发表在《自然》(Nature)杂志上的另一项研究分析了28个来自非洲南部、年代介于距今10200年至150年之间的古人类个体的基因组。这项工作发现,古代非洲南部人群携带的遗传变异超出了现存人群的范围,并识别出智人特有的变异,这些变异可能有助于阐明非洲内部的适应和演化过程。

总而言之,这些发现共同强化了一个更宏大的信息:人类起源并非一地一时的单一火花。它是由众多人口、深厚的非洲多样性以及整个非洲大陆长期以来的连接与交流共同塑造的。


参考文献: Ragsdale, A.P., Atkinson, E.G., Hoal, E.G. et al. A weakly structured stem for human origins in Africa. Nature, 2023; DOI: 10.1038/s41586-023-06717-w
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