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摘要

根据早期牛和早期人科动物迁徙路线的相似性(猎-食直接相关)，我们提出了早期猎食人科动物跟随野牛群迁徙的假说，以及早期人科动物在泛非洲的传播与非洲野牛的历史迁徙直接相关的假说。这种推理为“走出非洲”假说提供了有力的证据。此外，在使用lcms技术[1]将幼鼠株暴露于牛猪油高脂肪饮食和饥饿后，作为一个进化悖论，在整个大脑中已经证明了大脑肥胖(“大脑脂肪变性”)。在这里，我们假设从牛猪油中积累特定的三酰甘油(大量不饱和C:50-1;C: 50-2;C: 52-2;C: 52-3;C:54-3;C:54-4和C:56-3 tg)可能对人类进化中的脑化有贡献。下面这个lipidomics我们为“走出非洲”假说提供了有力的证据。

关键字

古人类学，牛猪油，过度生长的大脑，系统生物学，人类进化，脑化，颅骨扩张，走出非洲(OOA)假说，过度生长的大脑，非洲水牛，(Syncerus caffer)，早期原人，直立人，智人，迁徙路线，大草原，三酰甘油。

简介

在早期的研究中，我们在高脂肪饮食肥胖诱导的C57BL6小鼠模型中使用27.5%的牛猪油，我们观察到在饥饿条件下，以及在暴露于以牛猪油为基础的高脂肪饮食后，特定的三酰甘油(tg)的积累，[3]，这为假设提供了证据，即大量的tg是大脑进化的颅骨扩张(脑)的“原动力”[4]。因此，我们假设牛猪油独特的脂质组成(大量不饱和tg C:50-1;C: 50-2;C: 52-2;C: 52-3;C54-3;C:54-4和C56-3 tg可能在哺乳动物脑化过程中起作用¹．我们发现与高频饮食小鼠大脑组成有关的这些tg与高频食物饮食:相关系数r²=0.760与对照周r比较²= 0.264[1]。饮食质量在人类进化理论中起着重要作用，特别是在人类大脑的进化理论中([5]评论)。大脑进化以饮食质量为中心的观点直到目前(本研究)还不局限于人类和人类进化[6]。Gibson[7]创造了“提取觅食假说”来解释灵长类动物的关系。他们认为，灵长类动物相对较大的大脑与杂食性饮食有关，这需要相对复杂的策略来提取高质量的食物。高质量饮食的重要性，尤其是吃肉，一直是一个共同的主题。饮食质量在人类进化理论中起着重要作用，尤其是在人类大脑的进化理论中。这些理论中最令人难忘的是“人是猎人”[9,10]。该理论认为，原始人类饮食中肉类数量的增加导致了雄性在狩猎中合作程度的提高，这导致了大脑的扩张和相关的认知、语言和符号文化的发展。这一假设是由于人们意识到，肉类消费量的增加与脑容量的增加有关能人而且直立人．考古记录中对狩猎-采集生活方式的基本要素(家庭基地和食物分享)[11]的认可也支持了这一观点。尽管“猎人”假说所依据的相当简单的推理近年来已经失去了人们的青睐，[12]，但高质量饮食的重要性，尤其是吃肉，一直是一个共同的主题[8,13,14]。但是肉的来源是什么呢?幸运的是，早期非洲牛的进化、传播和物种形成——非洲大草原水牛的祖先(Syncerus caf)是由三个重要的研究发现的，这三个研究都得到了很好的记录:两项线粒体DNA研究[15,16]和一项对早期非洲牛[17]化石的较早的古生物学研究。非洲水牛(≈牛猪油)的肉和大脑是人类脑化和“走出非洲”假说[18]的基础，它支持了我们的“非洲水牛草原”假说。单一非洲外扩张理论简单地说，假设:那是过时的智人大约在20万到15万年前，AMH的一个分支的成员在非洲[19]进化成解剖学上的现代人类(AMH)，大约在6万年前，AMH的一个分支的成员离开了非洲，迅速在亚洲传播到澳大利亚和欧洲，取代了他们遇到的其他分支的人类。尽管非洲可能有过很多次迁徙，但根据基因年代测定，只有大约6万年前的一次迁徙成功地传播了出去。“走出非洲”模式(ooa模式)[20,21]提出现代智人种在非洲(也就是大约20万年前)和随后的迁徙欧亚大陆结果几乎完全取代了其他人类物种[20]。相比之下，multiregional假说提出,人类属像今天一样只包含一个相互联系的单一种群(而不是独立的物种)，它的进化在过去的几百万年里在世界范围内持续进行[22]。南亚晚更新世早期的古人类记录很少。距今约45000年以上、保存完好的化石，可以毫不含糊地归因于智人是缺乏。

在这方面，线粒体DNA研究极为重要，它提供了有力的证据，证明正如[23]所提出的那样，在非洲东部一直存在着大量和多样化的人类，而东部非洲可能是现代人类在非洲内外的一个古老的分散源头。

最近，[24]-作为一个进化范式-描述了从中国南方道县福岩洞收集的47颗现代人类牙齿的考古发现。结果可以解释为，解剖学上的现代人类(AMH)至少在8万年前，也可能在12万年前就存在于该地区。这比黎凡特和欧洲早3 - 7万年。这些人比中国北部和中部的古人类看起来更现代。这一发现增加了人类故事的复杂性，表明还有很多东西有待发现。尽管古人类学家最近发现了这些令人困惑的问题，但现代人类的最近非洲起源理论(OOA)是最广为接受的地理起源模型早期的移民的解剖学上的现代人．这个概念是推测的，直到20世纪80年代才被一项现代研究证实线粒体DNA，结合证据为基础体质人类学的古老的标本．遗传研究和化石证据表明这一点古老的人类进化成解剖学上的现代人类非洲20万到6万年前[18]。的一个分支的成员智人在12.5万到6万年前的某个时候离开了非洲，随着时间的推移，这些人取代了该属的其他种群人类如尼安德特人而且直立人[19]。世界上的稀树大草原目前正经历着另一个变化阶段人口在这方面，人类的适应开始于直立人谁在190万年前表现出了类似的生活策略智人．最显著的变化是分离的相对脑容量增加直立人从南方古猿[25](图1)，它与我们的初始假设相关联。

图1所示。基于远古灵长类动物和早期原始人类头骨内模的人类进化。

这种早期的狩猎采集社会极度依赖“杀戮的奖赏”[26]，这伴随着诸如社会互动、语言、工具和武器发展等进化特征，但也依赖于它们猎物的迁移模式。

我们假设早期牛科是主要的肉类来源，而早期牛科的亚纲是居住在大草原上的几种水牛的祖先，它们的迁徙依赖于野牛群的迁徙路线。牛的肉和猪油满足人类消费的所有需求[1,27]。

材料与方法

图3是基于:

图2。根据线粒体群体遗传学，现代人类早期多样化的地图。

图3。描述了我们的非洲野牛草原假说。

1):非洲水牛祖先(Synercus caffer):[16]的研究基于贝叶斯分析确定了最可能的历史迁徙路线，开普敦水牛经历了从东部到南部非洲的连续殖民事件

2):早期智人http://www.Smitsonianmag.com/history/the-great-human-migration

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单倍群:L3, E, B横跨非洲(图2)。

这个血统从非洲中东部传播到非洲西北部，当时气候和

风景变得更加宜人。他们从中部-西非海岸到北部定居

非洲。在北部，来自这条线的人现在是柏柏尔人的一部分，

他们传统上是牧民。在非洲中西部，这条线有后代

(资料来源:史密森尼学会在线下载)。

B:单倍群L,B,E:中非到西非(图2)。

早期人类在这次迁徙中从中非迁移到西非。他们的后代包括说班图语的民族。班图人拥有先进的农耕文化，他们是撒哈拉以南非洲最早从事制铁工作的民族。后来向东部和南部的扩张在整个非洲引入了农业，并将班图语传播到整个非洲大陆。

单倍群:L0, E, A:横跨非洲(图2)。

沿着这条路线旅行的人类从非洲中东部传播到非洲南部。他们的后代包括中非俾格米人和科伊桑人——卡拉哈里沙漠著名的布须曼人。俾格米人以狩猎采集者的身份生活在雨林中。科伊桑人生活在非洲南部恶劣的土地上。他们中的一些人是狩猎采集者;其他人则放牧牲畜。

单倍群:L4, L5, L6, E, DE, F:从非洲到新月沃土

这条路线将人类从非洲带到了后来的新月沃土。虽然一开始他们是游牧民族，但最终他们成为了最早的农民。农业的创造和发展导致了与艺术、纺织、宗教和其他人类文明标志的发展相关联的文化变革。

单倍群:E, M, N, Q, C, D, CT:从非洲到亚洲和澳大利亚

早期人类沿着这条道路走出非洲，沿着亚洲的海岸线走向印度尼西亚。他们中的许多人一直到他们到达澳大利亚——他们在那里建立了土著居民。

在M & M中，涉及全球扩散的所有单倍型都被完整地提到了，但对于我们的非洲模型——支持非洲外(OOA)假说——只有a、B、C部分提到的单倍型是重要的。非洲根是撒哈拉以南非洲特有的四个血统的来源:L0, L1, L2和L3，在我们的模型中(130,000 - 200000 YBP)(来源维基百科和修改[28])。我们在实验室观察了一只因牛猪油[1]的tg而导致大脑过度生长的肥胖小鼠模型，希望有助于理解非洲早期人科动物及其牛猎物的历史，我们希望通过这一假设的简短交流实现这一目标。

由于线粒体DNA (mtDNA)是单父母遗传的，它在群体水平上经历了微不足道的重组，随着时间的推移获得的突变将人类群体细分为几个独立的单倍群。主要的单倍群出现在现在(YBP)之前的4万- 15万年之间，随着他们从非洲迁移到全球，定义了不同的人类种群。非洲根是撒哈拉以南非洲特有的四个血统的来源:L0, L1, L2和L3，在我们的模型中(130,000 - 200000 YBP)(来源维基百科和修改[28])。

结果与讨论

版权所有OAT。版权所有

我们的“非洲大草原水牛假说”的主要结果如图3所示，它给出了早期牛和早期人科动物传播/迁移路线的相似性(直接猎人-猎物关联/关联)。正如前面在导论中提到的，这张图(图3)基于对C57bl6肥胖小鼠模型的观察，该模型的大脑过度生长，原因是在其幼鼠[1]生长阶段，从饲料(高脂肪饮食)中获得的牛油三酰甘油(tg)在大脑中积累。据我们所知，此前从未在一个与以牛油为基础的高脂肪饮食导致的tg积累相关的小鼠模型中观察到营养干预导致的大脑扩张。我们将这一观察扩展到古人类学和早期古人类脑化的研究领域，通过这一途径，我们得出了“走出非洲”(OOA)假说。我们知道我们不是专家，这个研究领域对我们来说是全新的。然而，我们的观察可能是有价值的，因为就像现代线粒体DNA技术给古人类学研究领域带来了重大的“飞跃”一样，使用系统生物学也可能是这样，Lipidomics基于LCMS技术的方法在小鼠模型[1]或事后剖析人类的大脑(在准备中)，因为我们的进化——我们的意识——真的刻在了我们的大脑中。为了给我们的认知提供一些结构，我们假设非洲水牛肉有一些特定的tg成分，使其容易通过血脑屏障(BBB)，从而刺激大脑生长。

现代人类走出非洲的扩张过程对于理解现存种群的遗传和表型结构具有重要意义。大多数不同的牛属植物都生长在非洲。最大浓度在热带稀树草原产于非洲东部。根据与其他亚种的净序列差异，这似乎也是开普敦水牛作为一个单独亚种进化的时期。这两个观察结果与基于化石数据[17]的Cape buffalo的快速进化假说相一致。此外，从非洲东部到南部似乎出现了人口扩张，这可能与植被的变化有关。因此，有足够的肉和猪油可以通过前面描述的“大脑脂肪变性”机制[1]改造这些早期原始人的大脑。非洲水牛(Syncerus caf)表现出极端的形态变异。最近分子分析使用了一套全面的线粒体D-loop整个物种的序列。所有的分析都集中于存在两个不同的血统，对应于一个包括西非和中非人口的群体和一个包括东部和南部非洲人口的群体。非洲水牛的两个谱系最有可能在更新世晚期至中期扩张和分化，这两个谱系在145000年至449000年前分化，有明显的人口扩张迹象。为此，[16]的研究基于贝叶斯分析确定了最可能的历史迁徙路线，Cape buffalo经历了从东部到南部非洲的连续殖民事件(图1)。此外，他们的分析表明，在中西部非洲谱系中，森林生态表型可能是热带草原生态表型的派生形式，而不是亦然,如先前所提议的[16]。这项最近的研究支持了早期在南非开普省西南部Elandsfontein发现的牛类化石的古生物学发现，该化石包含了来自18种水牛物种的7257个单独编号的标本。与奥杜瓦伊峡谷和其他非洲遗址的分类学比较以及灭绝形式的高百分比表明，这些骨骼是在中第四纪早期积累的，可能是在70万至40万年前的某些时候。同时，根据这些现代非洲水牛祖先的线粒体和y染色体位点，我们得出结论，它是更新世起源和人口扩张[15]。结合南非海岸的[17]古生物学研究，在南非角遗址的同一地区，对现在现代非洲水牛的祖先化石进行了研究。早期人科动物与这些迁徙路线的相似性也支持了“离开非洲”理论。我们希望我们的研究结果和被称为“非洲大草原水牛”的初步进化假说能够促进在这一重要课题上的进一步研究。

早期人科动物的迁徙路线与非洲水牛的相似之处(Syncerus caf)——猎人-猎物的联系——很可能是在更新世晚期到中期从现今的中非共和国附近的祖先种群中扩展和分化的，开普水牛经历了从东部到西部和南部非洲的连续殖民事件。

利益冲突

没有一个

参考文献

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