<strong>人類會滅絕嗎?</strong>對於這個話題,不少人彷佛並未打從心底裏正視。
但從演化史來看,咱們能有現在的地位摻雜着太多偶然性,而<strong>讓人類瀕臨滅絕的危機也時常發生</strong>。
生物學家古爾德就曾說:假如歷史重演,人類出現的可能性幾乎爲零。
只要提到人種,咱們總能首先想起以膚色劃分的黃種人、白種人和黑種人。
但這並非嚴格意義上的生物學劃分,更可能是由於地域、文化和體貌特徵進行的粗暴區分。事實上,人類膚色只須要數千年的演化,就足以發生改變。曾有科學家預測,按目前人口流動速率和交配趨勢,人類只需五千年就再也不有膚色的區別了。
截至 2019 年 4 月的統計,世界人口已經突破 77 億大關。論數量,任何比老鼠大的野生生物,都沒資格和人類相提並論。
<strong>然而,從遺傳水平差別來看,咱們每個人卻又是如此的類似。</strong>咱們的身體由 30 億個鹼基對構成,但這裏面只有很小很小一部分是咱們獨有的。隨便抓兩個路人對比,都有 99.9% 的基因類似性。
此外,人類的這種遺傳水平的類似性,還體如今與其餘物種的對比上。與其餘靈長類相比,現代人類即使體貌特徵看上去差別很大,但在遺傳水平上卻更爲類似。據估計,一小撮黑猩猩的遺傳多樣性,都比如今活着的全部人要多。<strong>而任意挑選兩個地球人來對比,都比來自同一個種羣的兩隻黑猩猩更類似。</strong>
而如此低的遺傳多樣性,也意味着目前數量龐大的人類,其實能夠追溯到人類較近演化史上數量極小的人口。換句話說,<strong>如今全球的 77 億人,其實都源自剩下的極少數倖存者。</strong>
至於這極少數倖存者究竟有多少,根據現存人類的遺傳水平差別,科學家也給出了一些估算。有研究認爲,曾經只剩下 500 至 3000 名可生育後代的智人女性。也有研究認爲只剩下 40 至 600 名智人女性,倖存人口更少。但即使是最樂觀的估計,這些人類倖存者的規模也不會超過一個小鎮規模的人口,幾乎瀕臨滅絕。
說到這,有人可能就要倒吸一口涼氣了。這麼少的人口,隨便什麼流行疾病、天然災害、環境衝突等都有可能將人類一波帶走吧。再加上那時候沒有現代醫學,人類預期壽命也就 30 到 40 歲。稍有差池,如今的地球霸主可能就得換另外一個物種當了。可是從結果來看,人類仍是靠着各類優點很快就恢復了種羣。而這一小撮人類,也成了目前地球上的 77 億人的祖先。
不過,即使種羣的數量上去了,人類的遺傳多樣性也會發生了嚴重流失。
而這也叫作<strong>「瓶頸效應」</strong>(bottleneck effect),是指某個種羣因各類緣由而形成大量個體死亡和遺傳變異嚴重丟失。被「瓶頸」過濾後的種羣,就算再擴展到原來規模甚至超越原來規模,其羣體遺傳變異水平也大不如前了,以致於到如今咱們都尚未足夠時間恢復被嚴重耗竭的遺傳多樣性。
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那麼,當時的咱們的祖先究竟經歷了什麼,才致使只剩下這麼少的人類倖存者?其中傳播最廣的,即是<strong>多峇巨災理論</strong>(Toba catastrophe hypothesis,峇讀bā),認爲是一次超強火山爆發給全球人類帶來了滅頂之災。
在印度尼西亞的蘇門答臘島,有一個叫多峇(2°37′N 98°49′E)的地方。<strong>7 至 7.5 萬年間,這裏便發生了 250 萬年中最劇烈的火山爆發。</strong>
其強度達火山爆發指數的 8 級,而自奧陶紀起的 4.9 億年間一共只出現過 47 次這種強度的火山爆發事件。
據推測,此次火山爆發在短期噴發出多達 2800 立方公里的炙熱熔岩和火山灰等,其質量至關於 1900 萬座帝國大廈。
而相比以前,最臭名昭著的 1883 年印度尼西亞 Krakatoa 火山爆發,不過釋放了約 12 立方公里的岩漿,簡直是小巫見大巫。而多峇火山口也造成了現今最大的火山湖。
該理論認爲,遮天蔽日的火山灰進入大氣層,遮擋住了大量太陽輻射,以致於形成長達數年的「火山嚴冬」,而地球也陷入長達千年之久的寒冷低溫。而當時的人類祖先,即是在這場環境浩劫發生了人口規模的銳減。
不過,後來的不少證據也駁斥了多峇巨災理論,認爲其並不成立。例如考古證據代表,印度的人類狩獵和採集定居點並無受到火山爆發的太大影響,很快就恢復生機。而東非阿拉維湖的沉積物也顯示,當時的地球也並無所以急劇降溫。而如今通常認爲,多峇火山爆發確實驚人,但並無形成如此誇張的負面影響,<strong>多峇巨災理論基本宣告破產</strong>。
但從遺傳水平差別來看,這個巨大的瓶頸是存在的,咱們的祖先在當時確實只剩下一小撮人口。只是人類祖先的瀕臨滅絕,極可能並非火山爆發的鍋。
至於他們究竟遭遇了什麼,到目前尚未辦法徹底說清楚,有多是疾病,也有多是別的環境災害,也有多是純粹的人獸衝突或人屬間的殺戮。
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事實上,種羣的瓶頸效應仍是很是廣泛的。許多物種都經歷過,或正在經歷着這種劫難。
例如,北象海豹在 1890 年代就經歷了一次空前的種羣瓶頸。由於人類狩獵等各類影響,到 19 世紀末他們的種羣規模迅速銳減至只剩下 20 來頭。自那之後,它們的種羣數量隨也回彈至了 30000 多頭,但它們的基因裏仍然刻着這一瓶頸的標誌:它們的遺傳多樣性遠少於未被普遍捕獵的南象海豹。
而從某種角度來講,不少物種在完全走向滅絕前,都在經歷遺傳多樣性急劇降低的過程。只是在這種狀況下,這個「瓶頸」就不是漏斗形的了,而是出口直接被封死的瓶子,觸到天花板沒法挽回也就滅絕了。
此外,曾陷入「瓶頸」的小羣體,也更容易受到疾病和環境災害的影響。這也是爲何即使不少動物種羣數量上去了,科學家對其將來發展仍憂心忡忡的緣由。一個物種的遺傳多樣性,也是評定它們瀕危等級的重要因素。
此外,由於在一個物種中只有不多的成員可以得到潛在的有利基因突變,該物種還可能會出現演化放緩的狀況。<strong>但</strong><strong>在種羣內,一些本來就存在的不利遺傳性狀,卻會迅速累積。</strong>遺傳學家認爲,很多常見的遺傳疾病就是人口瓶頸的產物。
例如,在賓夕法尼亞東部,就住着一羣阿米什人(Amish)。而一種極其罕見的遺傳變——埃利偉氏症(Ellis-van Creveld syndrome)卻在阿米什人中變得異常流行。這是一種骨骼發育異常的常染色體隱性遺傳疾病,表現爲多趾、四肢短小、身材矮小等,因此最初也被稱爲<strong>「六指侏儒症」</strong>。
因宗教和文化的限制,他們只會與本身人婚配,而這些阿米什人基本都來自當初 200 位德國移民的後代,異常封閉。
但最初的 200 位德國移民中,卻攜有這一不利基因突變,因而他們後代中患埃利偉氏症候羣的比例飆升。實際上,該疾病還能追溯到一對攜有該突變的夫婦——塞繆爾·金(Samuel King)和他的妻子,他們於 1744 年纔來到該地區。即使如今這種封閉已經打破,但他們患病的概率仍比普通人高出不少倍。
不過,在瓶頸效應時期,任何罕見的有益突變也可能被放大,使該有益基因得以在一個社羣中迅速傳播。若是當初塞繆爾·金(Samuel King)和他的妻子攜帶的是一種有利基因突變,那麼該種羣的後代也會更加的優秀。
而這,也就是種羣瓶頸引發的所謂<strong>「創始人效應」</strong>(Founder Effect)。創始人效應能使得某個孤立的小羣體與原始種羣發生截然不同的改變,不管這種改變是有害仍是有益仍是無功無過的。也有科學家認爲,種羣瓶頸是致使新物種出現的強大推力,偶然事件在演化史中發揮着巨大的做用。
走出非洲模型認爲,現代人的祖先起源地東非,大約 8 萬年前開始走出非洲,逐步擴散到其餘大陸。
人類在全球上擴張的過程當中,可能就經歷了屢次大大小小的種羣瓶頸。最後,這些人口瓶頸引發的一系列「創始人效應」也成就了現在人類的多樣性。
而根據人類遷徙過程當中遺傳多樣性的減小,科學家也繪製出了一副人類遷徙的地理要塞圖。
圖中灰色寬箭頭表示人口擴張到不一樣大陸地區期間的主要創始人事件,灰色小箭頭表示潛在的遷移路徑,KYA 是「千年前」之意。
當一小羣智人正式離開非洲的過程當中,就遭遇過兩次人口瓶頸。這多是爲何非洲人羣的遺傳多樣性每每比其餘地方更多的緣由。以後人類開始兵分兩路進軍歐洲和亞洲,另外一個「瓶頸」則發生在人類離開東南亞前往澳大利亞的過程。等人類走得更遠,成功地穿過白令海峽登錄美洲時人口就更少了,新大陸創始人口的有效規模不過 70 人。
不管如何,人類如今已經渡劫成功,希望其餘動物也能同樣幸運吧。ide