对早期人类开拓者的族谱所做的新的研究提示,首先在世界某一新地区殖民的定居者会比随后而来的定居者生育更多的后代。到现在为止,很少有研究探索这种人类活动范围的扩张对现代人类基因组所造成的后果。加拿大科学家Claudia Moreau及其同事在研究了1686年至1960年间在加拿大魁北克的人类殖民地的扩张之后做出了这一发现。相关研究已发表于《科学》杂志上。
研究人员应用老的教堂档案分析了1686至1960年间在魁北克Saquenay Lac Saint-Jean定居并结婚的人的家谱。他们发现,那些拓殖魁北克某一新地区的殖民者会比那些居住在某一现存殖民地中心或核心内的人明显地会生育更多的孩子。
这些早期多产的拓荒者在他们在魁北克的殖民活动中居住在所谓的"浪潮前沿",或者说是扩展范围的边缘地带。据这些研究披露,这一组群中的妇女的生育率要比那些后来加入到他们殖民地中的妇女的生育率高15%。
研究证实了一个已在其它寿命较短的物种中观察到的现象。Excoffier说,"我们已经知道,迁徙到新的地区的物种可以加速一些罕见突变的传播,这种现象叫做'基因冲浪'。但是现在我们发现,浪潮前沿的基因选择可以让这种基因扩散更为有效。"这种进化机制,结合奠基者效应(founder effect),加上繁殖行为的社会文化的传播形式,可以解释为什么一些遗传疾病的发病率在该研究地区(Charlevoix and Saguenay Lac Saint-Jean)日益增加。其原理和罕见突变在新迁徙地区的传播是相同的。
Moreau及其同事提出,这可能是因为,平均来说,那些处于浪潮前沿的妇女会比那些定居于人群中心的妇女早结婚一年。 由于这一繁殖成功的增加似乎只发生在浪潮的前沿,研究人员指出,生育力是一个在活动范围扩张时可快速演变的从一代人传递到下一代人的特性。
研究者还表示,尽管该研究跨越几个世纪,但仍只代表了人类进化历程中在有限地理位置中的一小部分。尤其考虑到游牧民族和定居民族的人口统计上的不同,很难直接把在农业社会结构中得出的研究结论直接推广到其它殖民地扩张中。但是从大的层面上看,考虑到人类在地球上殖民之成功,不难推想我们很大一部分祖先都曾经生活在"浪潮前沿"上。所以,不少人类的利于传播和繁殖的特征都在这些人口扩张的过程中,而非仅限于恒定的条件下选择进化。
doi:10.1126/science.1212880
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Deep Human Genealogies Reveal a Selective Advantage to Be on an Expanding Wave Front
Claudia Moreau1, Claude Bhérer, Hélène Vézina, Michèle Jomphe, Damian Labuda, Laurent Excoffier
Since their origin, human populations have colonized the whole planet, but the demographic processes governing range expansions are mostly unknown. We analyzed the genealogy of more than 1 millionindividuals resulting from a range expansion in Quebec between 1686 and 1960 and reconstructed the spatial dynamics of the expansion. We find that a majority of the present Saguenay Lac Saint-Jean population can betraced back to ancestors having lived directly on or close to the wave front. Ancestors located on the frontcontributed significantly more to the current gene pool than those from the range core, likely due to a 20% larger effective fertility of women on the wave front. This fitness component is heritable on the wave front and not in the core, implying that this life-history trait evolves during range expansions.