
瓶颈效应示意图

那么,当时的我们的祖先究竟经历了什么,才导致只剩下这么少的人类幸存者?其中传播最广的,便是多峇巨灾理论(Toba catastrophe hypothesis,峇读bā),认为是一次超强火山爆发给全球人类带来了灭顶之灾 。

可能造成瓶颈效应的一些原因
在印度尼西亚的苏门答腊岛,有一个叫多峇(2°37′N 98°49′E)的地方 。7至7.5万年间,这里便发生了250万年中最剧烈的火山爆发 。
其强度达火山爆发指数的8级,而自奥陶纪起的4.9亿年间一共只出现过47次这种强度的火山爆发事件 。

多峇火山爆发与其他火山爆发对比
据推测,这次火山爆发在短时间喷发出多达2800立方千米的炙热熔岩和火山灰等,其质量相当于1900万座帝国大厦 。
而相比之前,最臭名昭著的1883年印度尼西亚Krakatoa火山爆发,不过释放了约12立方千米的岩浆,简直是小巫见大巫 。而多峇火山口也形成了现今最大的火山湖 。
该理论认为,遮天蔽日的火山灰进入大气层,遮挡住了大量太阳辐射,以至于造成长达数年的“火山严冬”,而地球也陷入长达千年之久的寒冷低温 。而当时的人类祖先,便是在这场环境浩劫发生了人口规模的锐减 。

多峇湖
不过,后来的很多证据也驳斥了多峇巨灾理论,认为其并不成立 。例如考古证据表明,印度的人类狩猎和采集定居点并没有受到火山爆发的太大影响,很快就恢复生机 。而东非阿拉维湖的沉积物也显示,当时的地球也并没有因此急剧降温 。而现在一般认为,多峇火山爆发确实惊人,但并没有造成如此夸张的负面影响,多峇巨灾理论基本宣告破产 。
但从遗传水平差异来看,这个巨大的瓶颈是存在的,我们的祖先在当时确实只剩下一小撮人口 。只是人类祖先的濒临灭绝,很可能并不是火山爆发的锅 。
至于他们究竟遭遇了什么,到目前还没有办法完全说清楚,有可能是疾病,也有可能是别的环境灾害,也有可能是纯粹的人兽冲突或人属间的杀戮 。

事实上,种群的瓶颈效应还是非常普遍的 。许多物种都经历过,或正在经历着这种劫难 。

北象海豹
例如,北象海豹在1890年代就经历了一次空前的种群瓶颈 。因为人类狩猎等各种影响,到19世纪末他们的种群规模迅速锐减至只剩下20来头 。自那以后,它们的种群数量随也回弹至了30000多头,但它们的基因里仍然刻着这一瓶颈的标志:它们的遗传多样性远少于未被广泛捕猎的南象海豹 。
而从某种角度来说,很多物种在彻底走向灭绝前,都在经历遗传多样性急剧下降的过程 。只是在这种情况下,这个“瓶颈”就不是漏斗形的了,而是出口直接被封死的瓶子,触到天花板无法挽回也就灭绝了 。
此外,曾陷入“瓶颈”的小群体,也更容易受到疾病和环境灾害的影响 。这也是为什么即便很多动物种群数量上去了,科学家对其未来发展仍忧心忡忡的原因 。一个物种的遗传多样性,也是评定它们濒危等级的重要因素 。
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