To jest ten czas w semestrze – czas egzaminu – i dostaję wiele pytań od moich studentów przez e-mail. Jednym z najczęstszych pytań jest to, jak odróżnić hipotezę ewolucji wieloregionalnej od hipotezy wychodzenia z Afryki.
Więc zamieszczam wersję w pigułce, aby pomóc w nauce.
Problem
Na początek, obie hipotezy próbują wyjaśnić ewolucję dzisiejszych ludzi od naszych plejstoceńskich przodków. Różnica między hipotezami polega na tym, którzy ludzie z plejstocenu byli naszymi przodkami, a którzy nie.
Obydwie hipotezy muszą uwzględniać ten sam podstawowy zestaw faktów:
- Ludzie najpierw opuścili Afrykę i założyli populacje w innych częściach świata (najpierw południowa Azja, Chiny i Jawa, później Europa) 1,8 miliona lat temu.
- Ludzie dzisiaj są dość różne anatomicznie i behawioralnie od archaicznych ludzi (to jest, większość ludzi przed 40.000 lat temu) w dowolnym miejscu na świecie. Niedawni ludzie są nazywani „nowoczesnymi” ludźmi.
- Ludzkie populacje dzisiaj są genetycznie bardzo podobne do siebie.
- Populacje afrykańskie są dziś bardziej zróżnicowane genetycznie niż populacje w innych częściach świata.
- Obecni ludzie w Europie i Azji dzielą kilka cech ze starożytnymi archaicznymi ludźmi, którzy żyli w tych miejscach przed 40 000 lat temu.
Antropologowie rozważają wiele bardziej szczegółowych źródeł dowodów na temat pochodzenia człowieka, ale wiele źródeł dowodów mieści się w jednej lub więcej z tych podstawowych kategorii. Ta kombinacja faktów jest trochę zastanawiające, a oba konta hipotezy dla nich trochę differently.
Out Afryki
Under z Afryki hipotezy, pierwszych ludzi, aby opuścić Afrykę 1.8 milionów lat temu podzielone na kilka różnych gatunków w plejstocenie. Gatunki, oczywiście, są zdefiniowane przez reprodukcyjnej izolacji, więc ewolucja tych kilku gatunków ludzi było oddzielne. Skamieniałe archaiczne ludzi, które znajdujemy w całym Starym Świecie należały do tych kilku gatunków, ale tylko jedna gałąź tego starożytnego drzewa genealogicznego może dać początek dzisiejszej ludzkości.
Ta gałąź była afrykańska. Pochodzenie współczesnych ludzi z Afryki wyjaśnia, dlaczego dzisiejsi Afrykanie są bardziej genetycznie zmienni niż inne populacje – byli pierwszą populacją ludzką, która się rozszerzyła, a inne populacje (jak te z Europy i Azji) powstały później. Niedawne pochodzenie wyjaśnia, dlaczego dzisiejsze populacje ludzkie są genetycznie podobne — nie miały czasu, by bardzo się zróżnicować.
Podobieństwa z archaicznymi ludźmi w niektórych współczesnych ludziach są wyjaśniane albo jako wynik ewolucji równoległej — ta sama selekcja w tym samym miejscu prowadzi do podobnych cech — albo jako wynik niewielkiego wkładu genetycznego od archaicznych ludzi do dzisiejszych populacji.
Wieloregionalna ewolucja
W ramach hipotezy wieloregionalnej ewolucji, pierwsi ludzie, aby opuścić Afrykę 1.8 milionów lat temu nigdy nie podzielił się na różne gatunki. Zamiast tego, te populacje zawsze wymieniali geny ze sobą poprzez powtarzający się przepływ genów. Dziś jesteśmy częścią tego samego gatunku, który ewoluował znacznie w czasie do bardzo różnych morfologii i zachowania z pierwszych ludzi.
Niskie różnice genetyczne wśród populacji ludzkich są wynikiem historii przepływu genów między starożytnych populacji. Nasza obecna morfologia i zachowanie znacznie zmieniły się od archaicznych ludzi z powodu naturalnej selekcji w globalnej populacji ludzkiej. Podobieństwa między archaicznych i współczesnych ludzi w niektórych częściach świata są wynikiem ancestry.
Większa zmienność genetyczna w Afryce jest konsekwencją większej wielkości populacji afrykańskiej, większej różnorodności ekologicznej i selekcji lokalnej, lub obu. Czynniki te dały Afryce dominującą rolę w rodowodzie dzisiejszej populacji ludzkiej.
UPDATE (2018-03-03): Ten post nadal uzyskać wiele wizyt od studentów na całym świecie. Został on po raz pierwszy opublikowany w 2005 roku, a nauka od tego czasu bardzo się zmieniła. Mamy teraz starożytne dowody DNA od neandertalczyków, wczesnych współczesnych ludzi w Europie i garść starożytnych próbek z Afryki. Te zmieniły obraz znacząco od przełomu wieków. W dzisiejszej nauce, „multiregional versus z Afryki” rozróżnienie nie jest naprawdę ważne.
Nowożytni ludzie pochodzą jako populacja w Afryce, z istotnym wkładem z różnych afrykańskich populacji Środkowego Plejstocenu. Niektórzy naukowcy opisują ten wczesny proces ewolucyjny jako „multiregionalną ewolucję w Afryce”. To nie jest niesprawiedliwy opis, chociaż obecność bardzo prymitywnych populacji homininów jak H. naledi podczas pochodzenia współczesnych ludzi sprawia, że nie jest jasne, jak wiele z Afryki było zajęte przez współczesnych przodków człowieka.
Przed 100.000 lat temu, były wymiany genetycznej między Afryką i Eurazją, która pozostawiła ślady introgresji w genomach Neanderthals.
Dzisiaj współczesnych ludzi Eurazji wywodzą większość swoich przodków z wąskiego gardła populacji, która istniała przed 70.000 lat temu. Ta populacja pochodziła od afrykańskich przodków w ciągu ostatnich 150.000 lat, ale gdzie żyła w czasie wąskiego gardła nie jest jeszcze znana. Rozprzestrzeniając się po Azji, potomkowie tej populacji o wąskim gardle mieszali się z neandertalczykami i z inną archaiczną populacją ludzką, Denisowianami. Nowoczesne populacje ludzkie, które ostatecznie przybyły w całej Azji, Australii, obu Ameryk i Europy będzie nosić niewielką część genów neandertalskich.
Niektórzy naukowcy opisują obecny obraz jako scenariusz ewolucji multiregionalnej, inni opisują go jako scenariusz z Afryki, a jeszcze inni opisują go jako mieszankę lub środek między tymi dwoma.
W każdym przypadku, bardziej szczegółowy obraz, który mamy dzisiaj pokazuje, że sprzeczności postawione przez zestawy danych z lat 90-tych rzeczywiście może być rozwiązany w jednym obrazie pochodzenia człowieka. Ludzie mają niską zmienność genetyczną dzisiaj, a zmienność ta jest najwyższa w Afryce, a znacznie niższa w innych częściach świata. To pokazuje, że większość współczesnych przodków człowieka żył w małej populacji w Afryce.
W tym samym czasie, nowoczesne ludzie z innych części świata pokazują pewne podobieństwa szkieletowe i niewielką część genetycznych podobieństw z wcześniejszych archaicznych populacji ludzkich z tych obszarów, w tym Neandertalczyków. Dzisiejsze dane pochodzące ze starożytnego DNA i całych genomów żyjących ludzi pokazują, że wszystkie te fakty są częścią jednego obrazu. Antropolodzy nadal pracują nad testowaniem hipotez dotyczących tego, jak i dlaczego te populacje ewoluowały.