科學家認為他們找到了“線粒體夏娃”的第一個故鄉

科學家認為他們找到了“線粒體夏娃”的第一個故鄉

南部非洲的San族人攜帶著地球上最古老的母體DNA血統之一。現在,研究人員認為他們知道我們最早的祖先

20萬年前,地球上每個有生命的人類的最早祖先都在非洲喀拉哈里沙漠中部翠綠的綠洲上站起了腳。

在這裡,被稱為Makgadikgadi paleowetland,我們最大的祖母和獵殺-grandfathers已經滅絕的湖泊,森林和草原的錯落有致,收集並提出了多年的數萬個家庭。最終,隨著地球氣候變化,降雨的變化在沙漠中開闢了肥沃的新路徑。我們的遙遠親戚第一次有機會探索未知的地方,將一個研究小組現在稱之為“當今所有人類的祖國故鄉”的東西拋在身後。

無論如何,這就是(10月18日)發表在《自然》雜誌上的一篇新文章所講述的故事。

通過研究當今生活在非洲大陸南部的1200多個非洲土著人的基因組,研究小組整理了地球上最古老的DNA譜系之一的歷史:一系列稱為L0的基因,其在母體中通過線粒體傳承並且在某些人群中存活了數十萬年,但仍未改變。通過追蹤L0譜系何時何地首次分裂為今天在某些非洲土著人口中仍然看到的略有不同的亞譜系,研究人員相信他們已經精確地確定了L0的第一個攜帶者生活和繁衍了數千年。

“我們很早就知道人類起源於非洲,大約在20萬年前,”研究作者Vangar Hayes(在澳大利亞的Garvan醫學研究所和悉尼大學的遺傳學家)在新聞發佈會上說。“但是直到這項研究我們才知道這個國家的確切位置。”

那個“完全”讓其他一些研究人員表示懷疑。倫敦自然歷史博物館的人類起源專家克里斯·斯金格(Chris Stringer)告訴《生命科學》,他對使用現代遺傳分佈來推斷15萬年前的古代人口居住地(特別是在非洲這樣大的大陸上)存有戒心。(類似的研究已將最早的人口追溯到東部,西部和南部非洲的不同地區。)

此外,他補充說,由於本研究僅遵循母體遺傳密碼的一個序列,因此其發現可能無法捕捉人類最早通過非洲旅行的全部情況。相反,現有的最佳證據表明,在整個非洲大陸的不同地區可能生活著多個遺傳差異的創始人,這給現代人類帶來了一個故鄉,而不是一個故鄉。

斯特林格說:“像許多這樣的研究集中在基因組的一小部分,一個地區,一個石器行業或一個'關鍵'化石上一樣,它無法捕捉到我們馬賽克起源的全部複雜性。”

L0譜系是僅在線粒體中編碼的DNA序列,線粒體是細胞中的細小結構,可將食物轉化為細胞能量。

線粒體DNA僅佔您基因組的一小部分,而大部分DNA則被鎖定在細胞核中。但是,儘管核DNA從父母雙方繼承並與每一代重組,但線粒體DNA僅從母親那裡繼承,並且可以保持幾萬年不變。因此,線粒體DNA(也稱為“線粒體組”)是追蹤遺傳史的關鍵工具。

在這方面,L0特別重要,因為據信所有活著的人都是從首先攜帶該序列的女人(稱為“線粒體夏娃”)的後代繼承下來的。今天,L0譜系最常見於居住在南部非洲的兩個土著群體科伊桑人。其他許多土著非洲人群體都攜帶線粒體DNA,這種線粒體DNA源自該譜系,但存在細微的差異。通過比較各個群體之間的差異,遺傳學家可以整理出這些古代遺傳譜系何時發生分歧的總體時間表。

在這項新研究中,研究人員對生活在南部非洲附近的土著居民中約200個L0有絲分裂基因組進行了測序。與包含1000多個現有L0序列的數據庫相比,該數據集創建了有史以來最全面的快照之一,該快照是古代血統及其最近的分支如何在當今非洲南部分佈的信息。該分佈數據使研究小組能夠估計線粒體夏娃的後代何時何地首次分裂為不同的,遺傳上不同的群體。

海斯說:“利用這一點,我們可以查明我們認為的人類家園。”

研究人員建議,這個家園是麥加迪卡迪(Makgadikgadi),這片廣闊的溼地面積約46,000平方英里(120,000平方公里),大約是當今非洲最大的維多利亞湖面積的兩倍。研究小組發現線粒體夏娃及其後代在該地區居住了大約30,000年(從200,000到170,000年前),直到L0血統分裂成它的第一個亞組。

海斯說:“這告訴我們,這些早期人類一定在此期間留在了祖國地區,而且沒有離開過。”

綠色之路

那麼,為什麼我們的遠古祖先最終離開家園,在此過程中改變了他們的遺傳命運?根據研究作者的說法,這可能與氣候變化有關。

研究小組使用該地區的氣候模型和沉積物核心樣本發現,大約在130,000到110,000年前,不斷變化的降雨模式在Makgadikgadi周圍的沙漠中開闢了若干可居住土地的“綠色走廊”。研究人員寫道,溼地西北和東南部的走廊可能會將移民吸引到這些方向,從而將他們引向今天仍然有不同土著群體居住的地區。這一運動可以充分解釋南部非洲L0亞群的分佈。

但是,它不能解釋的是我們遺傳譜系的另一半(男性一半)。根據斯金格(Stringer)的說法,沒有太多證據表明我們最早的男性祖先曾走過這裡描述的道路。

斯特林格說:“從雄性遺傳的Y 染色體來看,現存人類中目前已知的最分歧的譜系是在西非而不是南非發現的,這表明我們的Y染色體祖先可能起源於那裡。”

該研究的作者確實承認,現代人類可能有多個“家園”,不同的遺傳譜系紮根於此。由於其嚴格的母本來源,L0只是保存最完好的血統。因此,雖然研究人員現在可能更接近於確定線粒體夏娃開始家庭的小伊甸園,但現在說我們都找到了家園還為時過早。


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