粒線體DNA揭開人類起源之謎!人類共同老家就在這:非洲南部的波札那溼地

2019-10-30 09:00

? 人氣

根據化石、基因證據與經年研究,學界主流觀點是晚期智人(又稱解剖學上的現代人)源自非洲,但科學家對此仍不滿足,試圖解答我們究竟從非洲何處來。28日發表在英國權威科學期刊《自然》的研究指出,人類最早的「老家」就在非洲南部、現今波札那北部的湖泊濕地。

研究結果指出,20萬年前智人(Homo sapiens)的母系(maternal)最近共同祖先起源地,位於尚比西河(Zambezi River)流域南部,含括波札那(Botswana)北部以及納米比亞(Namibia)、辛巴威(Zimbabwe)的部分地區,他們在那裡生活了7萬年,之後由於氣候變遷而移出非洲,棲居地慢慢擴及全球。

人體內的「時空膠囊」粒線體DNA追溯遺傳系譜

美國有線電視新聞網(CNN)報導,迄今為止出土的考古發現顯示,最早的智人化石出現在東非,但基因證據則將現代人類起源指向非洲南部,《自然》(Nature)刊登的最新人類演化研究也是採用後者為研究方法。

研究負責人、任職於澳洲雪梨大學(University of Sydney)迦文醫學研究機構(Garvan Institute of Medical Research)的海斯(Vanessa Hayes)表示:「解剖學上的現代人(anatomically modern human,AMH)出現在約20萬年前的非洲,這點非常清楚,但學者們一直爭論的是人類起源的確切地點,以及老祖宗之後的擴散遷移活動。現在我們已經有辦法準確指出我們相信的人類故鄉所在。」

為了取得更豐富的基因資料,科學家團隊與納米比亞和南非當地聚落合作,採集他們的血液樣本並分析粒線體DNA(Mitochondrial DNA)。由於在多數情況下,粒線體只會遺傳自母親,因此科學家可以藉粒線體DNA追溯長時間的母系遺傳系譜,就像是時空膠囊。海斯說,粒線體DNA紀錄了世代累積的變化,「比較從不同人身上取得的完整遺傳密碼(或粒線體基因組),就可以知道他們的遺傳關係有多近。」

遺傳學家目前共掌握超過1000組粒線體基因組,其中包括母系最近共同祖先分出的第一支世系「L0單倍體群(Haplogroup)」,幫助科學家分析人類演化過程。團隊中負責演化樹分析(phylogenetic analysis)的迦文研究機構學者陳(Eva Chan)說,團隊將新取得的198組粒線體基因組合併至既有資料庫,這些基因組來自久居非洲南部的部落,非常珍貴、也對修正現有人類演化樹助益非常大,團隊同時也藉此爬梳人類祖先的世系圖。

古代湖泊系統裂解 廣袤濕地蘊生機

接下來,循著基因、文化、語言等資訊回溯,科學家鎖定了人類祖先的起源地:位於非洲南部馬卡迪卡迪─奧卡萬戈(Makgadikgadi-Okavango)地區的古代濕地。近一步比對氣象和地質紀錄,他們發現當地曾是非洲大陸最大的湖泊系統,面積是維多利亞湖(Lake Victoria,近7平方公里)的兩倍,而大約在20萬年前,這個巨大的水體開始分裂。

南非羅德斯大學(Rhodes University)地質學家摩爾(Andy Moore)說,在現代人類出現以前,板塊運動就導致這片湖泊的水外流,可能因此製造出一片廣袤的濕地,而濕地是最生機盎然的生態系統之一,提供人類祖先穩定的環境,及所有生命存續所需之物。而經過7萬年之後,地質環境又再度改變,人類祖先也開始遷移。

氣候模型揭人類祖先遷移路徑

海斯表示,團隊在人類早期母系遺傳的分支基因組中,觀察到重大的分歧,這說明在距今13萬至11萬之間,人類祖先從「老家」往外遷移。第一波移民往東北邊走,第二波則往西南部移動,而第三支留在原地直到今天。和東北移民相比,西南分支較為興盛,他們適應濱海環境並有效運用資源,人口穩定成長。非洲西南角找到的考古證據也支持此一論點。

氣候與人類祖先遷徙之間的關係,同樣是研究團隊注重的變因,科學家也模擬了過去25萬年來非洲南部的氣候變遷情況。韓國釜山大學IBS氣候物理中心(ICCP)主任提馬曼(Axel Timmermann)表示,團隊的模擬成果顯示,地球自轉軸的傾角變動,使南半球的夏季太陽輻射產生改變,進而造成該地區的季節性降雨,濕度增加,植物也跟著蓬勃生長。「這些氣候變化(在非洲)開闢了一條佈滿植被的走道,距今13萬年前,綠色走道通往東北、11萬年前通往西南,讓我們的老祖先第一次得以遷離家鄉。」

經過數十萬年的板塊運動與氣候變遷,古老的濕地如今成為乾燥的沙漠,然而海斯指出,當地居民的粒線體基因證據顯示,那一小支沒有離開的人類祖先,就留在喀拉哈里(Kalahari)地區努力適應愈來愈乾的土地,用後人的血脈講述人類起源的古老故事。

喜歡這篇文章嗎?

劉俞妗喝杯咖啡,

告訴他這篇文章寫得真棒!

來自贊助者的話
關鍵字:
風傳媒歡迎各界分享發聲,來稿請寄至 opinion@storm.mg

本週最多人贊助文章