Historia ewolucji człowieka została napisana od nowa dzięki nowym danym i większej mocy obliczeniowej

Panujące przekonanie, że współcześni ludzie pochodzą z jednego regionu w Afryce, jest kwestionowane. Modele wykorzystujące ogromne ilości danych genomowych sugerują, że ludzie wywodzili się z wielu grup przodków na całym kontynencie. Te starożytne populacje – które żyły ponad milion lat temu – były tym samym gatunkiem homininów, ale nieco różniły się genetycznie.

Modele wspierające tę teorię opierają się na nowym oprogramowaniu i danych dotyczących sekwencji genetycznych z obecnych populacji w Afryce i Eurazji, a także na szczątkach neandertalczyków. Naukowcy opublikowali wyniki 17 maja w czasopiśmie Natura¹.

Badanie dostarcza dalszych dowodów na to, że „w Afryce nie ma jednego miejsca urodzenia i że ewolucja człowieka jest procesem o bardzo głębokich afrykańskich korzeniach” – mówi Eleanor Skerry, archeolog ewolucyjny z Instytutu Nauk o Ziemi im. Maxa Plancka w Jenie. , Niemcy.

Teoria jednego pochodzenia jest popularna od dziesięcioleci, częściowo oparta na zapisach kopalnych. Teoria nie pasuje dobrze do danych, mówi Skerry. Wszystkie narzędzia i atrybuty fizyczne są przypisane do Homo sapiens Pojawiły się w całej Afryce mniej więcej w tym samym czasie, między 300 000 a 100 000 lat temu. Gdyby ludzie wyskoczyli z jednego miejsca, archeolodzy spodziewaliby się zobaczyć nowsze skamieliny dalej od centralnego punktu, a starsze bliżej niego.

pień przodków

Starożytne gatunki homininów lub „rodzaje przodków” miały lokalne populacje, które, jak się uważa, krzyżowały się ze sobą przez tysiące lat, dzieląc wszelkie różnice genetyczne, które mogły ewoluować. Z czasem poruszali się także po Afryce. „Nasze korzenie tkwią w bardzo zróżnicowanej populacji złożonej z fragmentarycznych populacji lokalnych” — mówi Skerry. Przeplatanie się tych łodyg, słabo oddzielonych różnicami genetycznymi, dało początek koncepcji ewolucji człowieka, którą naukowcy opisują jako „słabo zbudowany pień” – bardziej przypominający splątaną winorośl niż „drzewo życia”.

Chociaż idea wielu punktów pochodzenia nie jest nowa, słabo ustrukturyzowana interpretacja rdzenia jest. Inne modele, które badają wiele źródeł, nie wykorzystywały wielu parametrów, które wykorzystano w tym badaniu, mówi współautorka Brenna Henn, genetyk z University of California w Davis.

Zespół wykorzystał oprogramowanie opracowane przez współautora Simona Gravela z McGill University w Montrealu w Kanadzie, które może zorganizować wszechstronną moc obliczeniową potrzebną do rozszerzonego modelowania. Poprzednie prace ograniczały się do danych genetycznych, ponieważ koncentrowały się głównie na Afryce Zachodniej, co oznacza, że ​​nie uwzględniono całej ogromnej różnorodności genetycznej kontynentu. Stworzyło to niepełny obraz tego, jak przodkowie współczesnych ludzi mieszali się i przemieszczali w krajobrazie, co wymagało od naukowców przyjęcia założeń w celu wypełnienia luk w wiedzy.

Dane genomowe

Badanie to obejmowało dane dotyczące sekwencji genomu z obecnych populacji Afryki Wschodniej i Zachodniej oraz ludu Nama z południowej Afryki. Rozprzestrzenianie się danych genomowych pomogło naukowcom zrozumieć i śledzić historyczny ruch genów na przestrzeni pokoleń.

„Naprawdę chcieliśmy usiąść i bardzo systematycznie oceniać modele w bardziej kreatywny sposób” — mówi Henn. „To namacalny nowy paradygmat ewolucji człowieka”.

Modele wykorzystywały zmienne, takie jak migracja i integracja populacji, do przewidywania przepływu genów na przestrzeni tysięcy lat. Prognozy te zostały następnie porównane z obserwowaną obecnie zmiennością genetyczną, aby określić, które modele najlepiej pasują do danych.

Jedno wyjaśnienie zostało zaproponowane wcześniej² Ponieważ dzisiejsza ludzka różnorodność jest właśnie taka H. sapiens zmieszał się z innymi starożytnymi gatunkami ludzkimi, które rozgałęziły się i stały się samotnikami. Ale Henn i jej współpracownicy stwierdzili, że model przysadzistego pnia był najbardziej odpowiedni, dając jaśniejsze wyjaśnienie różnorodności, którą obserwujemy u dzisiejszych ludzi.

W końcu wciąż pojawia się wiele pytań dotyczących pochodzenia człowieka. Henn chce dodać do modeli więcej DNA z innych regionów Afryki, aby sprawdzić, czy to zmieni ich wyniki. Ma również nadzieję, że wykorzysta dane do przewidywania zapisów kopalnych, na przykład jakie cechy można znaleźć w skamielinach ludzkich z określonego obszaru.