进化的力量塑造了人类的骨骼 _进化

从考古遗址挖掘出的头骨。鸣谢:图宾根大学骨科学收藏
据图宾根大学：如果DNA保存不良或破坏性取样不可能，人类骨骼的遗传亲缘关系分析就会达到极限。新的研究表明，在这种情况下，比较骨骼某些部分的结构和形状也可以提供有关关系的详细信息，而且是非破坏性的。
这是由森肯伯格人类进化和古环境中心和图宾根大学考古科学研究所的汉尼斯·拉赫曼博士和卡特琳娜·哈瓦蒂教授领导的国际研究小组进行大规模研究的结果。
该团队分析了大型遗传和骨骼数据集，以确定世界范围内人类遗传多样性在骨骼部分的形态学(即结构和形状)中的反映程度。研究人员在比较某些牙齿和颅骨元素时获得了最佳结果，但他们也发现一些元素比其他元素明显更好，这种差异可能是它们如何进化的结果。
当DNA分析不可能时，这项基础研究可以作为未来考古和法医调查的参考，以得出更有力的推论。这项研究已经发表在《PNAS关系》杂志上。
骨骼元素保留了不同的进化力量
人类骨骼形态是高度多样化的，并且在全球各地的个体和人群中有所不同。这种多样性是长期以来各种进化力量复杂相互作用的结果。“进化生物学家将这些力量分为两个不同的过程。中性过程是指产生新的多样性的突变，然而，对受影响的个体没有直接的优势或劣势。Rathmann解释说:“这种新的多样性通过种群内的遗传漂变随机增加或减少。
“这与非中性过程形成对比，例如，当突变确实影响个体的适应性时。因此，受影响的个体或多或少都有适应环境因素的能力，”他说。他说，要对潜在的遗传亲缘关系得出详细的结论，只能使用通过中性过程进化的骨骼成分。
在这项研究中，研究小组专注于牙齿和头骨，它们的结构被认为主要是通过中性过程进化而来的。“与早期的假设相反，并非牙齿和头骨的所有特征都可靠地反映了潜在的遗传密码；有些人比其他人更适合， ”拉赫曼说。
牙齿上的小形态特征，例如牙冠上的凹槽图案、牙尖的数量和大小、牙根的形状以及智齿的有无，被证明是特别合适的。“然而，当我们包括头骨和牙齿的所有特征时，我们获得了最好的结果，几乎与传统的遗传关系分析相同，”他说。“这也是意料之中的，因为更多的骨骼特征提供了更丰富的潜在遗传信息知识，”他补充道。
非破坏性的选择
该研究的资深作者Katerina Harvati补充说:“这些结果增强了我们对人类骨骼多样性起源的理解。它们还有望在考古和法医调查中得到直接应用。”基因分析经常受到DNA保存不良的限制。Harvati解释说，对于非常古老的骨头或者那些暴露在温暖气候下的骨头来说，这是常见的情况。在易碎材料或罕见发现的情况下，或者由于伦理原因，DNA分析中损坏骨头也经常是不可能的。
“在这种情况下，对头骨和牙齿的非破坏性检查是一种有价值的替代方法，例如，在考古背景下追溯过去的人口历史和人类系统发育，或在法医案件中推断祖先轮廓。因此，这项工作对科学界和整个社会都有意义。