Science：93万年前的人类因气候危机而仅剩1280人……

智人，也就是这个星球唯一现存的人种、自称自然界主宰的我们，种群数量已然超过80亿了。从热带雨林急剧减少，到微塑料足迹蔓延大脑，再到气候变暖持续加剧，我们对地球的“主宰”的确无所不在。

但实际上，大自然才是脆弱人类的主宰。尤其是在几十上百万年前的远古时代，一场气候灾害足以重创一个族群。

最近，中国学者于《科学》杂志发文称：93万年前，现代人类祖先遭受了人口大崩溃，人口规模从约10万人减少至区区千余人，而崩溃原因是当时气候的急剧变化。

大崩溃后，人口增长遇到了一个瓶颈期，在大约10万年间，祖先的数量一直很少——能够生育的个体不足1280人。漫长瓶颈期过后，种群规模才又开始扩增。

论文作者如此写道：“大约98.7%的人类祖先在瓶颈期开始时就消失了，当时他们面临巨大的灭绝风险。”

此项研究结论如果成立，将给古人类学领域带来“充满挑战性的影响”，因为它提出了一种可能性：

气候驱动的人口瓶颈导致早期人类分裂成两个进化谱系，一个最终成为尼安德特人，另一个则是智人，即现代人类。

不过一部分同行表示，他们对中国科学家用于这项研究的新颖统计方法持怀疑态度。

马克斯·普朗克进化人类学研究所的人口遗传学家史蒂芬·希菲尔斯(Stephan Schiffels)说道：“这种推断无法令人信服，就好像你要判断一块落入湖中央的石头大小，依据却是几分钟后到达岸边的涟漪。”

技术引领发现

过去几十年间，科学家通过分析活人基因重建了智人的历史。这些研究都基于一个基本生物学事实：每个婴儿出生时都携带数十种新的基因突变，其中一些突变可传承数千年甚至数百万年。

通过比较遗传变异，科学家可以将现代人的祖先追溯到生活于地球不同区域、四处迁徙和杂交的古代人群，甚至有能力推断这些人口在历史不同时期的规模。

每个人类基因组都包含超过30亿个碱基对，而每一对遗传字母都传承了数千年甚至数百万年。随着计算机功能、DNA测序技术越发强大，科学家对古人类历史的解读工作也越发复杂、精细、深刻。

如今的超强计算机可以执行体量巨大的计算，为创建更贴近现实的人类进化模型而服务；科学家能够比较不同人群的完整基因组。

新论文作者之一、中国科学院上海营养与健康研究所的进化基因组学者李海鹏带领团队，花费十多年时间创建了重建人类进化的方法。

研究团队将该方法命名为“快速极小时间溯祖”，简称FitCoal（Fast Infinitesimal Time Coalescent）。它帮助科学家将历史分割成更小时间片段，从而使他们能创建一个将百万年进化分割成几个月的模型。

李海鹏表示：“这个工具可用于揭示从人类到植物的不同生物群体的历史。”

研究团队起初专注于果蝇等动物，后来转向人类历史——比较了来自世界各地50个人群的3154人的基因组，尝试探索各种进行模型，以求找出最能解释当今人类遗传多样性的那一个。

最终，他们构建出了一个足以登载《科学》的场景，其中就包括93万年前的那次人口大崩溃。

另一位论文作者、计算生物学家胡王杰说道：“我们意识到，这是关于人类历史的重大发现。”

人口崩溃和瓶颈期出现前，我们祖先的种群有大约98000个可生育个体，但这个数字一下子缩减至1280个了，并在随后11.7万年间一直保持这个微小规模，直到反弹。关于这一瓶颈期的推测，与人类祖先的化石记录一致。

24对染色体的古人类在瓶颈期灭绝了

大约700万年前，人类祖先与猿类分道扬镳。大约100万年前，生活在非洲的祖先进化得身材高大、脑容量也大。之后，其中一部分早期人类扩散到欧洲和亚洲，进化成尼安德特人和丹尼索瓦人。

智人的血脉则继续在非洲进化为解剖学意义上的现代人类。

虽然化石搜寻工作开展了数十年，但我们仍非常缺少95万至65万年前非洲远古人类的化石记录。

关于这种化石稀少的情况，胡王杰基于他们的新成果提出展望：或许找不到多少化石的原因，就是那个时期没有多少古人生存于地球。

加州大学戴维斯分校遗传学家布伦娜·海恩（Brenna Henn，未参与研究）表示，人口瓶颈是个看似合理的解释，但今天我们的遗传多样性可能由不同的进化历史组合产生。“举个例子，古人类可能先分化成不同种群，之后又汇聚到了一起。”

根据胡王杰等人的说法，地质证据表明人口瓶颈时期的地球变得更加寒冷和干燥，这些变化可能导致人类祖先更难找到食物。

不过大英博物馆的考古学家尼克·阿什顿（Nick Ashton）提出了不同观点：

考古学家在非洲以外的地方发现了许多人口瓶颈时期古人类的遗骸。如果一场世界范围的气候灾难导致非洲人口锐减，那非洲以外的古人类（并非智人祖先）也理应更少。非洲和欧亚大陆的遗址数量表明，瓶颈期只影响了有限人口，这些受影响者就是现代人类的祖先。

另一方面，李海鹏博士也提醒我们关注这样一个事实：93万年前的人口大崩溃发生后，智人似乎与尼安德特人和丹尼索瓦人分道扬镳。这两起事件有可能是相关的。

科学家指出，大多数猿类有24对染色体，人类则有23对，因为其中两对在进化过程中融合了。人口大崩溃发生后，那染色体融合事件可能就出现了，并在极小规模的种群内传播。

“所有拥有24对染色体的人类都灭绝了，只有23对染色体的少数幸运地生存下来并代代相传。”