Eine genetische Studie zeigt, dass die Vorfahren der Menschheit vom Aussterben bedroht waren

Kein Ort auf dem Planeten ist dem Einfluss des Homo sapiens entgangen. Von für die Landwirtschaft abgeholzten Regenwäldern über tiefe Ozeane voller Mikroplastik bis hin zu wetterbedingten Stürmen. Im November 2022 wird die Weltbevölkerung 8 Milliarden erreichen.

Aber weil wir Menschen heute so allgegenwärtig sind, vermutet ein Team von Wissenschaftlern nun, dass unsere Spezies so nah dran ist wie nie zuvor.

Chinesische Forscher haben Beweise dafür gefunden 930.000 Jahre Die Vorfahren des modernen Menschen haben gelitten Massiver Bevölkerungsrückgang. Diese werden auf die drastische Veränderung des Tagesklimas zurückgeführt.

Während der sogenannten Störung gab es nur wenige unserer Vorfahren – weniger als 1.280 Individuen im gebärfähigen Alter. Die Populationen überlebten mehr als 100.000 Jahre, bevor sie sich erholten.

„Ungefähr 98,7 % der menschlichen Vorfahren gingen zu Beginn der Störung verloren, wodurch unsere Vorfahren vom Aussterben bedroht waren“, schrieben die Wissenschaftler. Die Studie wurde am Donnerstag in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft.

Wenn das Forschungsfundament stark ist, kann dies provokative Auswirkungen haben. Es erhöht die Möglichkeit dafür Klimabedingte Störungen trugen dazu bei, die frühen Menschen in zwei Evolutionslinien zu spalten: eine, aus der schließlich die Neandertaler hervorgingen, und die andere, aus der moderne Menschen hervorgingen.

Einige unabhängige Experten waren jedoch skeptisch gegenüber den neuartigen statistischen Methoden, die die Forscher in der Studie verwendeten. „Es ist, als würde man einen Stein verkleinern, der in die Mitte eines großen Sees fällt“, sagte Stephan Schiffels, Populationsgenetiker am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. , Deutschland.

Seit Jahrzehnten rekonstruieren Wissenschaftler die Geschichte unserer Spezies, indem sie die Genome lebender Populationen analysieren. Alle Studien nutzen die gleichen grundlegenden Fakten unserer Biologie: Jedes Kind wird mit Dutzenden neuer genetischer Mutationen geboren, und einige Mutationen können über Tausende oder sogar Millionen von Jahren weitergegeben werden.

Durch den Vergleich genetischer Variationen in der DNA können Wissenschaftler die Abstammung von Menschen auf alte Populationen zurückführen, die in verschiedenen Teilen der Welt lebten, wanderten und sich dort kreuzten. Sie können sogar die Größe dieser Bevölkerung zu verschiedenen Zeitpunkten in der Geschichte schätzen.

Diese Studien sind mit der Weiterentwicklung der DNA-Sequenzierungstechnologie immer ausgefeilter geworden. Heute können Wissenschaftler die vollständigen Genome von Menschen aus verschiedenen Populationen vergleichen.

Jedes menschliche Genom enthält mehr als 3 Milliarden DNA-Buchstaben., von denen jedes über Tausende oder Millionen von Jahren weitergegeben wurde und eine enorme Aufzeichnung unserer Geschichte geschaffen hat. Um diese Geschichte zu erklären, verwenden Forscher jetzt leistungsstarke Computer, die die umfangreichen Berechnungen durchführen können, die für die Erstellung realistischerer Modelle der menschlichen Evolution erforderlich sind.

Haipeng Li, ein Evolutionsgenetikforscher an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Shanghai, und seine Kollegen haben mehr als ein Jahrzehnt damit verbracht, ihre eigene Methode zur Rekonstruktion der Evolution zu entwickeln.

Die Forscher nannten die Methode FitCOL (kurz für Fast Infinite-Decimal Time Coalescent). Mit FitCole können Wissenschaftler die Geschichte in kleinere Abschnitte unterteilen, sodass sie ein Millionen-Jahre-Modell der Evolution in Monate aufteilen können.

„Es ist ein Tool, das wir entwickelt haben, um die Geschichte verschiedener Arten zu erklären, vom Menschen bis zur Pflanze.“, erklärte Li.

Zunächst konzentrierten er und seine Kollegen sich auf Tiere wie die Fruchtfliege. Aber nachdem sie genügend genetische Daten unserer eigenen Spezies sequenziert hatten, wandten sie sich der Menschheitsgeschichte zu und verglichen die Genome von 3.154 Menschen aus 50 Populationen auf der ganzen Welt.

Die Forscher untersuchten verschiedene Modelle, um dasjenige zu finden, das die aktuelle genetische Vielfalt unter Menschen am besten erklärt. Das Ergebnis ist ein Szenario, in dem unsere Vorfahren vor fast 930.000 Jahren ausstarben.

„Wir erkannten, dass wir etwas Großes über die Menschheitsgeschichte entdeckt hatten“, sagte Wangjie Hu, Computerbiologe an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in New York und Autor der Studie.

Vor dem Verbot, so kommen Wissenschaftler zu dem Schluss, gab es die Population unserer Vorfahren in etwa 98.000 Personen Im gebärfähigen Alter. Später wurde es auf weniger reduziert 1.280 Und das ist auch so geblieben 117.000 Jahre. Dann erholten sich die Menschen.

Hu und seine Kollegen argumentieren in ihrer Arbeit, dass diese Störung mit dem Fossilienbestand unserer menschlichen Vorfahren übereinstimmt.

Unser Zweig des Evolutionsbaums spaltete sich vor etwa 7 Millionen Jahren in Afrika von dem anderer Affen ab. Vor etwa einer Million Jahren erlangten unsere Vorfahren in Afrika eine größere Statur und ein größeres Gehirn. Später breiteten sich einige dieser frühen Menschen über Europa und Asien aus und entwickelten sich zu den Neandertalern und ihren Cousins, den Denisova-Menschen.

Unsere eigene Linie entwickelte sich weiter Afrika und wurde Moderne Menschen.

Nach jahrzehntelanger Suche nach Fossilien sind die Aufzeichnungen über antike menschliche Verwandte in Afrika vor 950.000 bis 650.000 Jahren immer noch relativ dürftig. Die neue Studie bietet eine mögliche Erklärung: Es seien nicht genügend Menschen da, um viele Überreste zu hinterlassen, sagte Hu.

Brenna Henn, Genetikerin an der University of California in Davis, die nicht an der neuen Studie beteiligt war, nannte das Verbot „eine plausible Erklärung“. Er fügte jedoch hinzu, dass die heutige genetische Vielfalt durch eine andere Evolutionsgeschichte entstanden sein könnte.

Beispielsweise könnten sich Menschen in verschiedene Populationen aufgeteilt und wieder vereint haben. „Aussagekräftiger wäre es, alternative Modelle zu testen“Sagte Hen.

Hu und seine Kollegen vermuten, dass der globale Klimawandel den Bevölkerungsrückgang vor 930.000 Jahren verursacht hat, und verweisen auf geologische Beweise dafür, dass der Planet während ihrer vorgeschlagenen Störung kälter und trockener geworden ist. Diese Bedingungen könnten es unseren menschlichen Vorfahren erschwert haben, Nahrung zu finden.

Der Archäologe des British Museum, Nick Ashton, stellte jedoch fest, dass seit der Unruhe Überreste früher menschlicher Verwandter außerhalb Afrikas gefunden wurden.

Wenn eine globale Katastrophe zu einem Rückgang der menschlichen Bevölkerung in Afrika geführt hätte, hätte sie menschliche Verwandte in anderen Teilen der Welt seltener machen müssen.

„Die Anzahl der Standorte in Afrika und Eurasien aus dieser Zeit deutet darauf hin, dass nur eine bestimmte Population davon betroffen war, möglicherweise die Vorfahren des modernen Menschen“, bemerkte er.

© The New York Times 2023