人类也曾濒临灭绝?咱们惊人类似的基因说:是的

  <strong>人类会灭绝吗?</strong>对于这个话题,不少人彷佛并未打从心底里正视。
  但从演化史来看,咱们能有现在的地位掺杂着太多偶然性,而<strong>让人类濒临灭绝的危机也时常发生</strong>。
  生物学家古尔德就曾说:假如历史重演,人类出现的可能性几乎为零。
  只要提到人种,咱们总能首先想起以肤色划分的黄种人、白种人和黑种人。
  但这并非严格意义上的生物学划分,更可能是由于地域、文化和体貌特征进行的粗暴区分。事实上,人类肤色只须要数千年的演化,就足以发生改变。曾有科学家预测,按目前人口流动速率和交配趋势,人类只需五千年就再也不有肤色的区别了。
  截至 2019 年 4 月的统计,世界人口已经突破 77 亿大关。论数量,任何比老鼠大的野生生物,都没资格和人类相提并论。
  <strong>然而,从遗传水平差别来看,咱们每个人却又是如此的类似。</strong>咱们的身体由 30 亿个碱基对构成,但这里面只有很小很小一部分是咱们独有的。随便抓两个路人对比,都有 99.9% 的基因类似性。
  此外,人类的这种遗传水平的类似性,还体如今与其余物种的对比上。与其余灵长类相比,现代人类即使体貌特征看上去差别很大,但在遗传水平上却更为类似。据估计,一小撮黑猩猩的遗传多样性,都比如今活着的全部人要多。<strong>而任意挑选两个地球人来对比,都比来自同一个种群的两只黑猩猩更类似。</strong>
  而如此低的遗传多样性,也意味着目前数量庞大的人类,其实能够追溯到人类较近演化史上数量极小的人口。换句话说,<strong>如今全球的 77 亿人,其实都源自剩下的极少数幸存者。</strong>
  至于这极少数幸存者究竟有多少,根据现存人类的遗传水平差别,科学家也给出了一些估算。有研究认为,曾经只剩下 500 至 3000 名可生育后代的智人女性。也有研究认为只剩下 40 至 600 名智人女性,幸存人口更少。但即使是最乐观的估计,这些人类幸存者的规模也不会超过一个小镇规模的人口,几乎濒临灭绝。
  说到这,有人可能就要倒吸一口凉气了。这么少的人口,随便什么流行疾病、天然灾害、环境冲突等都有可能将人类一波带走吧。再加上那时候没有现代医学,人类预期寿命也就 30 到 40 岁。稍有差池,如今的地球霸主可能就得换另外一个物种当了。可是从结果来看,人类仍是靠着各类优点很快就恢复了种群。而这一小撮人类,也成了目前地球上的 77 亿人的祖先。
  不过,即使种群的数量上去了,人类的遗传多样性也会发生了严重流失。
  而这也叫作<strong>“瓶颈效应”</strong>(bottleneck effect),是指某个种群因各类缘由而形成大量个体死亡和遗传变异严重丢失。被“瓶颈”过滤后的种群,就算再扩展到原来规模甚至超越原来规模,其群体遗传变异水平也大不如前了,以致于到如今咱们都尚未足够时间恢复被严重耗竭的遗传多样性。
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  那么,当时的咱们的祖先究竟经历了什么,才致使只剩下这么少的人类幸存者?其中传播最广的,即是<strong>多峇巨灾理论</strong>(Toba catastrophe hypothesis,峇读bā),认为是一次超强火山爆发给全球人类带来了灭顶之灾。
  在印度尼西亚的苏门答腊岛,有一个叫多峇(2°37′N 98°49′E)的地方。<strong>7 至 7.5 万年间,这里便发生了 250 万年中最剧烈的火山爆发。</strong>
  其强度达火山爆发指数的 8 级,而自奥陶纪起的 4.9 亿年间一共只出现过 47 次这种强度的火山爆发事件。
  据推测,此次火山爆发在短期喷发出多达 2800 立方公里的炙热熔岩和火山灰等,其质量至关于 1900 万座帝国大厦。
  而相比以前,最臭名昭著的 1883 年印度尼西亚 Krakatoa 火山爆发,不过释放了约 12 立方公里的岩浆,简直是小巫见大巫。而多峇火山口也造成了现今最大的火山湖。
  该理论认为,遮天蔽日的火山灰进入大气层,遮挡住了大量太阳辐射,以致于形成长达数年的“火山严冬”,而地球也陷入长达千年之久的寒冷低温。而当时的人类祖先,即是在这场环境浩劫发生了人口规模的锐减。
  不过,后来的不少证据也驳斥了多峇巨灾理论,认为其并不成立。例如考古证据代表,印度的人类狩猎和采集定居点并无受到火山爆发的太大影响,很快就恢复生机。而东非阿拉维湖的沉积物也显示,当时的地球也并无所以急剧降温。而如今通常认为,多峇火山爆发确实惊人,但并无形成如此夸张的负面影响,<strong>多峇巨灾理论基本宣告破产</strong>。
  但从遗传水平差别来看,这个巨大的瓶颈是存在的,咱们的祖先在当时确实只剩下一小撮人口。只是人类祖先的濒临灭绝,极可能并非火山爆发的锅。
  至于他们究竟遭遇了什么,到目前尚未办法彻底说清楚,有多是疾病,也有多是别的环境灾害,也有多是纯粹的人兽冲突或人属间的杀戮。
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  事实上,种群的瓶颈效应仍是很是广泛的。许多物种都经历过,或正在经历着这种劫难。
  例如,北象海豹在 1890 年代就经历了一次空前的种群瓶颈。由于人类狩猎等各类影响,到 19 世纪末他们的种群规模迅速锐减至只剩下 20 来头。自那之后,它们的种群数量随也回弹至了 30000 多头,但它们的基因里仍然刻着这一瓶颈的标志:它们的遗传多样性远少于未被普遍捕猎的南象海豹。
  而从某种角度来讲,不少物种在完全走向灭绝前,都在经历遗传多样性急剧降低的过程。只是在这种状况下,这个“瓶颈”就不是漏斗形的了,而是出口直接被封死的瓶子,触到天花板没法挽回也就灭绝了。
  此外,曾陷入“瓶颈”的小群体,也更容易受到疾病和环境灾害的影响。这也是为何即使不少动物种群数量上去了,科学家对其将来发展仍忧心忡忡的缘由。一个物种的遗传多样性,也是评定它们濒危等级的重要因素。
  此外,由于在一个物种中只有不多的成员可以得到潜在的有利基因突变,该物种还可能会出现演化放缓的状况。<strong>但</strong><strong>在种群内,一些本来就存在的不利遗传性状,却会迅速累积。</strong>遗传学家认为,很多常见的遗传疾病就是人口瓶颈的产物。
  例如,在宾夕法尼亚东部,就住着一群阿米什人(Amish)。而一种极其罕见的遗传变——埃利伟氏症(Ellis-van Creveld syndrome)却在阿米什人中变得异常流行。这是一种骨骼发育异常的常染色体隐性遗传疾病,表现为多趾、四肢短小、身材矮小等,因此最初也被称为<strong>“六指侏儒症”</strong>。
  因宗教和文化的限制,他们只会与本身人婚配,而这些阿米什人基本都来自当初 200 位德国移民的后代,异常封闭。
  但最初的 200 位德国移民中,却携有这一不利基因突变,因而他们后代中患埃利伟氏症候群的比例飙升。实际上,该疾病还能追溯到一对携有该突变的夫妇——塞缪尔·金(Samuel King)和他的妻子,他们于 1744 年才来到该地区。即使如今这种封闭已经打破,但他们患病的概率仍比普通人高出不少倍。
  不过,在瓶颈效应时期,任何罕见的有益突变也可能被放大,使该有益基因得以在一个社群中迅速传播。若是当初塞缪尔·金(Samuel King)和他的妻子携带的是一种有利基因突变,那么该种群的后代也会更加的优秀。
  而这,也就是种群瓶颈引发的所谓<strong>“创始人效应”</strong>(Founder Effect)。创始人效应能使得某个孤立的小群体与原始种群发生截然不同的改变,不管这种改变是有害仍是有益仍是无功无过的。也有科学家认为,种群瓶颈是致使新物种出现的强大推力,偶然事件在演化史中发挥着巨大的做用。
  走出非洲模型认为,现代人的祖先起源地东非,大约 8 万年前开始走出非洲,逐步扩散到其余大陆。
  人类在全球上扩张的过程当中,可能就经历了屡次大大小小的种群瓶颈。最后,这些人口瓶颈引发的一系列“创始人效应”也成就了现在人类的多样性。
  而根据人类迁徙过程当中遗传多样性的减小,科学家也绘制出了一副人类迁徙的地理要塞图。
  图中灰色宽箭头表示人口扩张到不一样大陆地区期间的主要创始人事件,灰色小箭头表示潜在的迁移路径,KYA 是“千年前”之意。
  当一小群智人正式离开非洲的过程当中,就遭遇过两次人口瓶颈。这多是为何非洲人群的遗传多样性每每比其余地方更多的缘由。以后人类开始兵分两路进军欧洲和亚洲,另外一个“瓶颈”则发生在人类离开东南亚前往澳大利亚的过程。等人类走得更远,成功地穿过白令海峡登录美洲时人口就更少了,新大陆创始人口的有效规模不过 70 人。
  不管如何,人类如今已经渡劫成功,希望其余动物也能同样幸运吧。ide

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