人类祖先何时又为何走出非洲？
人类种群由演化摇篮非洲向欧洲、亚洲和大洋洲扩张的时间和路线广受热议。一些模型显示，现今所有的非非洲人的祖先都可追溯至单一种群，而另一些模型则显示，走出非洲是分时间分阶段发生的。
本周《自然》发表的3篇群体遗传学论文报告了来自全球逾280个不同群体的个体高质量基因组。三项研究描述了通常研究覆盖不足的区域的基因多样性，共同为现代人类走出非洲的大迁移提供了新的认知，显示人类如何“走出非洲”。
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图说：符合数据模型的不同的人类种群之间的关系（部分古人类显示为红色） 。我们可以排除澳大利亚土著人，新几内亚人和安达曼人的祖先中有大量来自更早走出非洲的祖先模型，大量指超过几个百分点的比例。图片来源：Swapan Mallick, Mark Lipson and David Reich.
哈佛医学院David Reich及同事在论文The Simons Genome Diversity Project: 300 genomes from 142 diverse populations报告了300人的基因组序列，这些人来自通常在大规模研究中覆盖不足的142个不同种群。他们描述了一系列人类遗传多样性，发现诞生了所有现今人类的种群至少在20万年前就开始从非洲分离，自那之后，基因突变累积速度在非洲人以外中提高了约5%。对此，作者认为一种可能的解释是分离之后，非洲以外的人代际时间缩短，从而提高了基因材料变化的速度。
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图说：奥布里林奇先生，Wongatha土著语族长者，参加了这项研究。图片来源：Preben Hjort, Mayday Film.
哥本哈根大学Eske Willerslev及同事测定了澳洲大陆83个澳大利亚土著人和巴布亚新几内亚高地的25个人的基因组序列，发表在论文A Genomic History of Aboriginal Australia中。所得数据标志着对澳大利亚人类基因多样性的首次综合性种群级全基因组研究，显示澳大利亚土著人和巴布亚新几内亚人的祖先在51,000-72,000年前与欧亚种群分离，并且发现了来自古人类（如丹尼索瓦人）和未知人族的基因材料痕迹。
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图说：现代和古人类之间的产生关联的图示，展示现代莎湖人基因组内更早走出非洲的人群基因扩散扩张的痕迹。图片来自：Dr Mait Metspalu at the Estonian Biocentre, Tartu, Estonia
爱沙尼亚生物中心Luca Pagani，Mait Metspalu及同事在已有数据集的基础上，在论文Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia中新增了来自125个种群的379个基因组，以欧洲种群为主。他们发现现代巴布亚人至少2%的基因组显示其祖先来自早于欧亚人而与非洲人分离的一个不同种群。这项发现证明，早期单独的一波走出非洲浪潮使人类约在12万年前在巴布亚新几内亚定居。
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以上三个从地域不同人群个体的基因研究提供了关于人类的历史的线索，包括人类何时迁出非洲和扩散到整个世界。图片来源：Peter Chadwick/SPL
“这些研究提供的高分辨率人类基因多样性图谱让我们得以在人类走出非洲这件事上得出新的结论，” 美国华盛顿大学Serena Tucci和Joshua Akey在相应的新闻与观点文章Population genetics: A map of human wanderlust中写道。“虽然这些研究填补了人类历史拼图中的一些缺失图块，仍有大量令人着迷的问题有待解答…唯有找到这些答案，我们才能完全追溯人类祖先探索并征服世界的脚步。”
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冰冷气候催生人类“走出非洲”的迁移浪潮
同时，本周《自然》在线发表的另一项研究Late Pleistocene climate drivers of early human migration显示，在过去12.5万年的时间里，人类经历了四次截然分明的走出非洲的浪潮，向世界其它地区扩散，其推动因素是地球轨道变化引起的气候变化。
过去的研究认为，晚更新世（126,000-11,000年前）时期地球轨道变化引起的气候变化影响了智人向非洲以外地区扩散的关键时间点。但是，关键区域古环境数据的匮乏、气候模拟与化石断代及考古记录的不确定性阻碍了该研究领域的进一步发展。
上图是过往使用化石，考古和遗传证据人显示类迁徙出非洲并扩散到全世界的时间表。 Timmermann和Friedrich使用相关联的气候，植被和人类扩散模型来理解气候变化可能如何影响人类迁移走出非洲的节奏。他们的研究结果支持气候可能是一个关键因素的观点，但与以往的研究结果相比，同时表现出一些差异。一个显着的区别是， Timmermann和Friedrich的研究表明现代人更早到达欧洲。
夏威夷大学马诺阿分校Axel Timmermann和Tobias Friedrich构建了一个数值模型，对过去12.5万年的时间里气候与海平面变化之于全球人类迁移模式的影响进行量化分析。模型识别出四次横跨阿拉伯半岛和黎凡特地区的明显的冰期人类迁移浪潮，分别发生在106,000–94,000、89,000–73,000、59,000–47,000和45,000–29,000年前左右。这些结果与考古和化石数据高度一致。
这些发现证明轨道尺度气候变化在塑造全球种群分布中所发挥了关键作用。相反，骤然的千年尺度气候变化的影响较为有限，且是区域性的。模型还显示，约90,000–80,000年前，智人几乎同时到达了中国南方和欧洲。
回复“走出非洲”阅读论文的全文Late Pleistocene climate drivers of early human migration与相关的新闻与观点文章Human migration: Climate and the peopling of the world
点击“阅读原文”阅读《自然》新闻对这项研究的进一步报道
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