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大约50,000年前，现代人类离开非洲的范围扩展的通用模型迫使我们将其概念化为一棵有连续分支的树。 这些分支中的每一个常常伴随着一个子种群的瓶颈，人口统计事件的总和产生了世界范围内现代人类谱系起源的“串行瓶颈”模型。 尽管这种范例已经以各种形式出现了数十年，但在遗传学家中最具影响力的是2005年的论文， 人口遗传与地理距离之间的关系为起源于非洲的一系列创始人效应提供了支持。 在论文中，作者有说服力地表明， 杂合度随与亚的斯亚贝巴的距离而变，可能是离开非洲的出发点附近。
但是此模型存在一个小问题。 实际上，大多数现存种群可能是高度不同的晚更新世世系的化合物。 就是说，在大约50,000年前最初的系列创始人扩张之后，可能有许多地方灭绝和外来事件叠加在上面。 这就是乔·皮克雷尔（Joe Pickrell）和戴维·赖希（David Reich）为之辩护的模型 借助古代DNA开创人类基因的新历史和新地理。 在连续创始人的概念中，从非洲外出迁移的概念是现代种群发展史的秘诀，但在Pickrell和Reich框架中，它们是不同进化史的综合。 作为 借助古代DNA开创人类基因的新历史和新地理 研究表明，较旧的遗传技术和数据（不受古代DNA的影响）可能没有能力区分串行瓶颈模型和网状融合。
串行创始人模型似乎具有某些实用程序。 人们仍然可以辩护说，非洲以外的每个人，除了最近在撒哈拉以南非洲内部的掺混物，都坐在自己的系统进化进化枝中。 也就是说，所有非非洲人都与撒哈拉以南非洲人同等相关，因为它们都来自约1,000个育种个体的古老种群。 但是，诸如南亚这样的人口众多，而且， 非洲人类两个截然不同的分支的融合。 在这种情况下，受分支影响的树的程式化模型从根本上误导了人们。
所有这些都让我想到了在biorxiv上阅读的新预印本， 与撒哈拉以南非洲的距离预测了人类基因组多样化的突变量。 理论和直觉应该向我们建议，非洲以外的人群比非洲人群具有更大的有害突变遗传负荷。 推理很简单： 有效种群的数量越小，选择去除有害突变的能力就越会受到阻碍，因为等位基因频率中一代代之间的随机遗传漂移变得更具决定性。 更正式的是4 N es << 1，其中 N e 是有效人口， s 是选择系数，那么即使有害的等位基因也表现得像是中性的。 根据中性理论，我们知道该模型中的取代率就是突变率。 也就是说，分子进化是由新的突变输入决定的，而不是受选择的约束或多样化。 在以漂移为主的小种群中 N e 可以变得很小。 我看到有人断言，定居北美和南美的原始人类可能在第一代中就有大约100个有效人口。 在他们的历史上，他们在非洲以外的有效人口约为1,000。 此外，贝伦吉亚与非洲以外地区之间可能存在瓶颈。
您可以从上图从预印本中看到，有害突变的数量似乎随着与非洲的距离越来越远而增加。 他们的基因组覆盖率很高，约为外显子组的80倍。 也就是说，当他们发现与参考序列不同的变体时，他们可以确信它没有错误。 另一方面，尽管我愿意接受他们的结果可能是正确的（而且很明显，由于资源有限，他们选择了个人和人口来提供信息），但他们的人口覆盖范围使我感到不理想。 他们在文字中举例说，由于回非洲的迁移，莫扎比人的种群具有更高的杂合性，而这种迁移又相继融合了撒哈拉以南的祖先。 此外，它也是近亲繁殖的。 它的人口历史与跨越50到15万年（即，从非洲以外到新世界的定居点）的连续创始人瓶颈模型不符。 实际上，Pathan和柬埔寨的人口实际上也是具有不同历史的不同群体之间的全新世融合的产物。 这 台积电 左下方面板中的结果可以认为是崩溃的不同人口历史，据我所知，这可能会夸大由于混合事件而下降的个体的有效人口轨迹。
正如人们可能从这种标题中所期望的那样，作者回头引用了我上面提到的2005年论文。 我不想在这一点上感到困惑，因为我认为作者的结果可能是有力的，而且重要的是，没有人口历史。 但是，许多观众不会知道串行创始人瓶颈模型正在受到挑战。 截至撰写本文时，2005年论文被588次引用。 Pickrell和Reich于2014年发表的论文被5次引用。 我只想提及这一点，因为它是预印本，作者可能正在接受任何批评。
在涉及人类有害突变的负担时，在预印本中对突变负荷有一些矛盾的结果。 作者认为，这一结果表明，非非洲人 没有 表现出较高的负载时会受到偏见的影响，这种偏见没有能力检测非常见变体，而且还无法将突变建模为可加性，而不是在整个优势范围内（h）。 事实证明，非非洲人和那些流离失所的人口表现出更高的隐性有害负荷。 这是您直觉上会期望的，因为您需要大量种群来纯化此类有害等位基因（因为它们仅在纯合子中暴露于选择）。 当期望对实行血缘关系的人群中的隐性疾病数量有所期望时，这一点很重要。 但是，我希望看到更多典型的人口。 例如，不仅仅看到非洲的狩猎采集者，还很高兴看到约鲁巴人，汉人和北欧人口。 我怀疑这会非常令人惊讶，但是会给一个更好的基准。
最后，我要指出 从“古迹”到现代人类中石器时代的猎人-采集者团体，许多古老的DNA结果都具有 非常低的 近交带来的有效种群数量。 在人类的历史上，尤其是在最北端的山脉边缘，遗传负荷可能比我们现在所理解的更为重要，因为由于隐性疾病的拖累，遗传负荷降低了群体适应性。
引文： 与撒哈拉以南非洲的距离可预测各种人类基因组的突变负荷，Brenna M. Henn，Laura R Botigue，Stephan Peischl，Isabelle Dupanloup，MikhailLipatov，Brian K Maples，Alicia R Martin，Shaila Musharoff，Howard Cann，Michael Snyder，Laurent Excoffier ，杰弗里·基德（Jeffrey Kidd），卡洛斯（Carlos D Bustamante），bioRxiv doi： http://dx.doi.org/10.1101/019711
可能有一些愚蠢的评论，因为我可能没有完全正确地掌握这些概念，但是；
A）由于发现了由优势支配的变异的对比，对于可加性的变异（在每个扩展种群中）可能不那么显着。 示例高度。
B) 如果性状的最佳选择是相似的，那么随着时间的推移，具有许多固定有害等位基因的群体似乎最终会在基因组的其余部分（包括新的衍生变体）中进行更强的选择，以恢复到那个最佳。
我发现这非常有趣。 在您引用的文章中，作者得出结论“在非洲保守的基因组位置有一个净化选择的强烈信号”，这是由于杂交种群的时间深度和大小而预测的，正如预测的那样，它增加了（保守的) 等位基因的整体变异性，同时随着时间的推移消除有害的变异。 样本中的狩猎采集者变异最大，正如他们所指出的：“..纳米比亚桑族人口携带的衍生杂合子数量最多，每个样本约为 2.39 万，紧随其后的是 Mbuti 俾格米人。”
另请注意，在全新世晚期出现的农牧社会中近亲繁殖更为密切——其中许多实行表亲婚姻，导致更频繁的纯合个体。 在有害等位基因的情况下，这将导致针对它的更快速的选择。 这也可能是解释为什么一些非洲样本的变异性低于狩猎采集者的另一个因素。 这不能全部归结为距离，否则 Mbuti 不会有下一个最高的可变性。 我同意，包括约鲁巴语会使这一点更加明显，来自旧马里和其他萨赫勒帝国地区的人口样本也是如此。
我很好奇为什么作者的下一个结论在任何方面都是一个惊喜：“……许多预测的有害突变在向非洲扩张的过程中已经进化得好像它们是中性的。 在选择与优势呈负相关的模型下，我们表明，由于隐性或部分隐性的近中性变异的等位基因频率增加，OOA 种群可能具有更高的突变负荷。” 可以预见，在快速扩张的人群中，有害和/中性隐性基因只会通过随机突变而增加，对吗？ 在他们扩张的大部分时间里，这些人口都是觅食者，他们倾向于保持高流动性和广泛的亲属关系和贸易关系，并抵制近亲近亲繁殖，部分原因是更高的群体外婚率促进了这种网络。 因此，无论有害与否，只要该性状是隐性的，它就会在种群数量不断扩大的大部分时间里保留下来，即使最初的分支种群很小并且各种多态性的数量明显减少，由于创始人效应，而不是它起源的核心群体。 在中美洲和南美洲找到的人将拥有最多数量的这些罕见的有害隐性等位基因。 而且，由于大多数突变是有害的，因此玛雅人固定了 7.9% 的大效应变异也就不足为奇了，而桑人只有 1.8%（这是在他们的图 3B 中）。 太糟糕了，我们没有关于到达火地岛的人的基因组数据。
不过，我有一个问题要问你，Razib：你从哪里得到“现代人类中石器时代狩猎采集者群体”的印象，更不用说他们“由于近亲繁殖而具有非常低的有效种群规模”？ 首先，“中石器”一词是指一种涉及较多微石器的工具技术，常与木头或骨头结合使用，一般可追溯到20,000万至5,000年前。 典型的微石是由刀片点燃的嵌入骨头或木头中以形成切割边缘，如镰刀或鱼叉尖端。 在黎巴嫩的一次挖掘中，我在一个山洞里挖出了很多这些。 像这样的镰刀在近东很常见，在那里它们比野生谷物的驯化早了数千年，这表明觅食者的采集已经改变了基因，选择了具有非破碎轴的表型。 中石器时代的觅食者早已不复存在。 至于“近交导致的有效种群规模小”，我不知道我们对中石器时代觅食者的有效种群规模了解多少，但如果它们由小型近交种群组成，我会感到惊讶，因为他们中的大多数都与一个另一个，以及从他们沿河流和沿海地区的地点向内陆的觅食者，此外，他们在过去的 5000 年里继续发展农业并大量扩大人口。
@海尔加：
根据 Lazaridis 2014 年的论文，Loschbour WHG 样本的杂合度低于 Karitiana，而斯图加特 EEF 样本的杂合度高于法国（SI 中的表 S2.2）。 这表明，至少在欧洲，HGs 的有效种群规模小于任何现代种群。 它也被建议在 本文 几个月前在地平线。 也许它特定于后冰河时代的欧洲，因为 Ust_Ishim 样本的杂合度与最高的现代欧洲人一样高（Fu 12.1 中的表 S2014）。