进化

2022年诺贝尔生理学医学奖授予斯万特·佩博(SvantePääbo)，以表彰他“在已灭绝人族基因组和人类进化方面的重要发现”。

人类的进化是指人类从现已灭绝的灵长类动物进化到地球人的过程。

人类进化树的根应该是发源于中新世中期(大约1600-1160万年前)或中新世晚期(1160-530万年前)的类人猿物种中产生的(基于分子生物钟的遗传数据估计支持中新世晚期的结论，见图3所示)。

在这些古人类的化石和活动遗迹中科学家还搜集到了能揭开古人类进化的遗传密码：DNA片段。

斯万特·佩博开创了一种从考古样本(包括人类在内的灭绝物种)中提取古生物DNA的精确方法，他的工作改变了我们对人类进化的理解，并对现代人类生理学产生了极大影响。

图5人类进化的大脑容量的化石证据

拼接各种片段，我们大概可以还原出人类进化迁移史的一个基本轮廓(见图5所示)。

现在的基本观点是现代人类起源于非洲，而这个观点最为准确的表述是“非洲没有单一的人类诞生地，人类进化是一个有着很深非洲根源的过程”(Nature617,755–763,2023)。

图3人类的进化树

经过科学家对古人类生物遗迹中DNA谱系的研究(Nature590,229–237,2021)，人类找到了一个近代人类进化史上一个比较公认的事实：在4万年以前的很长的一段时期内，现代人类与尼安德特人和丹尼索瓦人曾经混居在这个星球上。

所以原始人现代行为的形成应该是人类进化过程中更晚出现的一种现象，例如生活在20万年前的欧洲尼安德特人应该不算严格意义上的人类，因为考古学学家并没有发现它们和抽象思维能力有关的足够人工物品。

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图1尼安德特人从动物人到现代人的进化历程

这些生态环境中所形成的行为能力和协作行为，极大地促进了人类认知能力的进化。

在一项开创性的研究中，弗里德里希·米歇尔生物医学研究所（FMI）的研究人员探索了蛋白质中每一种可能的突变如何影响其与其伴侣结合的能力，从而揭示了突变如何影响细胞功能和蛋白质的进化。

其中对野生和栽培西瓜结构变异的比较，为西瓜的进化和驯化进程提供了新证据，从而得到栽培西瓜物种形成的新假说。

其次，该研究加深了我们对西瓜进化和驯化的理解。

图2：西瓜属进化与栽培西瓜的起源

我们不知道答案的125个科学问题(111)人类的进化我们不知道答案的125个科学问题(111)人类的进化精选

人类进化史是一个引人入胜的课题，我们的宗教和神话史中都有对人类起源的种种猜测，然而这些描述只是一种信仰或传说而非科学，没有多少人相信。

然而科学家还需要更精确的日期和更多的化石证据来证实或修正这段人类进化的历史场景。

共生体的快速世代时间可以通过允许短视的共生体进化在宿主一代内发生来极大地加剧这个问题。

我们的微生物组是宿主控制和共生体进化之间永久紧张的结果，我们可以利用宿主的进化能力来调节微生物群来预防和治疗疾病。

然而，如果共生体进化使共生体能够逃避宿主的控制，那么共生体的进化也可能是一个问题，一些微生物已经找到了利用和运用控制机制来对付我们的方法，对健康产生灾难性的影响。

认识到微生物组是宿主控制和共生体进化之间永久紧张关系的产物，有助于理解微生物组生物学和疾病的大部分内容。

共生体的进化与反适应

基于特征的歧视对宿主很重要，因为如果某个共生体进化并改变了其表型，它们将受到不同的对待。

如果有效利用，共生体的进化可能对宿主有益。

尽管对宿主有潜在的好处，共生体的进化也带来了逃离宿主控制的潜在可能性。

然而，共生体的进化可能是一把双刃剑，如果它使得共生体能够从宿主控制中逃脱，正如我们接下来讨论的。

然而，由于能够学习新的关联，适应性免疫也能够修改响应，以防原本有益的共生体进化成有害状态。

这些反策略很重要，因为它们为宿主控制对共生体进化的影响提供了令人信服的证据。

还有证据表明非病原性共生体对宿主控制的进化响应。

新菌株的移民，以及快速和短视的微生物进化，对贪婪生长但伤害宿主的共生体构成了持续的威胁，包括病原体和“作弊者”基因型，它们投资于自己的生长而不是使宿主受益。

新菌株的迁移，以及快速而短视的微生物进化，构成了共生体贪婪生长却伤害宿主的持续威胁。

为了进一步限制反向进化，宿主控制可以针对微生物的进化受限特征。

操控线粒体进化的核基因。

开花植物祖先在吸引传粉昆虫和减少食草动物之间进行权衡，对现存裸子植物颜色的进化和生物学意义，球果苞片上的红色可能是花青素色素积累的结果，最初作为视觉线索进化，可能在蜜蜂色觉进化之后，但早于其他花色素功能的积累。

我们的实验强调了当内共生开始形成时，初始相容性对于实现进化过程的重要性。

但经过数百万轮后，复杂的代码出现了——仿佛自然进化法则在起作用。

在远古的非洲大陆，一个携带着非洲遗传多样性的种群首先经历了一个种群规模的瓶颈期，成为在世界范围进行进化扩张的人类的共同祖先。

最终只有一个人类的物种首先 完成了依靠智慧改造自然来适应自然环境的能力， 具有了强大的生存适应性 并成功 进化为可以生活在今天地球不同地区的人类

人类物种也进行过多次迁徙、逆扩张(回到初始地区的迁徙)和融合发展，所以在基因上存在多种谱系的组合，最终只有一个人类的物种首先 完成了依靠智慧改造自然来适应自然环境的能力， 具有了强大的生存适应性 并成功 进化为可以生活在今天地球不同地区的人类

这是地球上唯一进化发展到了今天的人类物种

那个时代的智人怎么进化发展到了今天

他们说存在一个缺失的“自然法则”，这一法则拓宽了进化的概念，不仅促进了生命的复杂性，还促进了矿物学、化学以及恒星内部运作系统的复杂性。