為什麼拓荒者像兔子一樣繁殖

一項新的研究表明,在加拿大邊疆拓荒的家庭對現代人口的基因貢獻比那些留在家裡的人要多。

加入我們的科學愛好者社群!


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。 透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


在經典系列書籍《草原小屋》中,帕的漫遊癖反覆驅使英格爾斯一家向西越過文明的邊緣。這種對開放空間的渴望可能就是最初驅使智人離開非洲並遍佈全球的原因。根據新的研究,與那些缺乏這種渴望的人相比,渴望擴充套件到新領域的人可能具有進化優勢。

這項研究於 11 月 4 日發表在《科學》雜誌上,分析了加拿大魁北克市東北部 Charlevoix Saguenay Lac-Saint-Jean 地區的定居者的族譜。自 1608 年殖民地開始以來,它經歷了數次地理擴張浪潮。由蒙特利爾大學的人口遺傳學家勞倫特·埃克索菲爾領導的研究人員查看了 1686 年至 1960 年間該殖民地的婚姻和出生記錄。分析發現,生活在擴張邊緣的家庭比生活在定居點核心的家庭多生育 20% 的孩子。他們的平均結婚年齡也早一年,併為該地區當前人口貢獻了高達四倍的基因。

“這是一篇很棒的論文,”猶他大學的人類學家亨利·哈彭丁說,他沒有參與這項研究。儘管研究人員只能包括在教堂記錄中登記的出生人數,這很可能排除了非婚生子女,但哈彭丁表示,研究人員“做得非常徹底,並分析了大量資料。”

拓荒者往往會生育更多嬰兒的觀點與其他物種的行為一致。暴露一塊裸露的土地,最先在那裡定居的植物很可能是生長迅速、繁殖早、後代多的物種。但是,這些早期的拓荒者最終會將空間讓給其他生長較慢但更有效利用水、營養和空間等資源的植物。例如,灌木和樹木生長緩慢,後代較少,但在後代身上投入了足夠的能量和資源,使其在長期內具有高度的競爭力。

人類通常更像灌木和樹木:生長緩慢(兒童需要十多年才能成年)並且是資源的有效消費者。(相比之下,快速繁殖的兔子和老鼠是哺乳動物世界的雜草。)但是環境的變化可以將緩慢的生長者變成雜草。哈彭丁說,當北美定居者發現自己處於文明的邊緣時,情況就是這樣。

儘管生態學家自 1960 年代以來就研究了快速生長者和緩慢生長者之間的二分法,但他們最近才開始考慮範圍擴大如何影響這些策略;在 2010 年發表在《生態學》雜誌上的一篇論文中,澳大利亞詹姆斯庫克大學的研究員本傑明·菲利普斯(未參與該研究)首次探討了擴張對生活史特徵的影響。他認為,當資源和空間充足時,種群有動機呈指數增長。一旦這些生態位被填滿,個體就會轉向更緩慢增長的競爭策略。但是,總會有一些個體處於邊緣,擁有更大的空間和更多的資源。對於他們來說,回到指數增長模式是有意義的。正如菲利普斯的理論所述,隨著人口向外擴張,然後空間逐漸被填滿,邊緣的群體應該會在生活史策略之間經歷快速的進化。

來自其他幾項生態研究支援了該理論。在不斷擴大的人口中,松樹的世代時間較短,種子較小且更易分散。入侵的紫花苜蓿植物生長速度更快,並且可能比植物原生範圍內的紫花苜蓿更早繁殖。“看到該模型也適用於人類真是太神奇了,”菲利普斯說,“儘管這並不完全令人驚訝,因為您會期望幾乎所有物種都受相同的自然法則支配。”

令哈彭丁感到驚訝的是,擴張前沿的生育能力增加似乎具有遺傳成分。具有高生育能力的開拓性祖先所生的孩子最終也具有高生育能力,儘管這些影響會受到後代居住在邊境還是殖民地核心的影響。

儘管菲利普斯的模型沒有考慮這種文化複雜性,但看來簡單的自然法則可以很好地解釋人類的殖民行為,就像解釋雜草和松樹的行為一樣。

© .