为什么拓荒者像兔子一样繁殖

一项新的研究表明,在加拿大边疆拓荒的家庭对现代人口的基因贡献比那些留在家里的人要多。

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在经典系列书籍《草原小屋》中,帕的漫游癖反复驱使英格尔斯一家向西越过文明的边缘。这种对开放空间的渴望可能就是最初驱使智人离开非洲并遍布全球的原因。根据新的研究,与那些缺乏这种渴望的人相比,渴望扩展到新领域的人可能具有进化优势。

这项研究于 11 月 4 日发表在《科学》杂志上,分析了加拿大魁北克市东北部 Charlevoix Saguenay Lac-Saint-Jean 地区的定居者的族谱。自 1608 年殖民地开始以来,它经历了数次地理扩张浪潮。由蒙特利尔大学的人口遗传学家劳伦特·埃克索菲尔领导的研究人员查看了 1686 年至 1960 年间该殖民地的婚姻和出生记录。分析发现,生活在扩张边缘的家庭比生活在定居点核心的家庭多生育 20% 的孩子。他们的平均结婚年龄也早一年,并为该地区当前人口贡献了高达四倍的基因。

“这是一篇很棒的论文,”犹他大学的人类学家亨利·哈彭丁说,他没有参与这项研究。尽管研究人员只能包括在教堂记录中登记的出生人数,这很可能排除了非婚生子女,但哈彭丁表示,研究人员“做得非常彻底,并分析了大量数据。”

拓荒者往往会生育更多婴儿的观点与其他物种的行为一致。暴露一块裸露的土地,最先在那里定居的植物很可能是生长迅速、繁殖早、后代多的物种。但是,这些早期的拓荒者最终会将空间让给其他生长较慢但更有效利用水、营养和空间等资源的植物。例如,灌木和树木生长缓慢,后代较少,但在后代身上投入了足够的能量和资源,使其在长期内具有高度的竞争力。

人类通常更像灌木和树木:生长缓慢(儿童需要十多年才能成年)并且是资源的有效消费者。(相比之下,快速繁殖的兔子和老鼠是哺乳动物世界的杂草。)但是环境的变化可以将缓慢的生长者变成杂草。哈彭丁说,当北美定居者发现自己处于文明的边缘时,情况就是这样。

尽管生态学家自 1960 年代以来就研究了快速生长者和缓慢生长者之间的二分法,但他们最近才开始考虑范围扩大如何影响这些策略;在 2010 年发表在《生态学》杂志上的一篇论文中,澳大利亚詹姆斯库克大学的研究员本杰明·菲利普斯(未参与该研究)首次探讨了扩张对生活史特征的影响。他认为,当资源和空间充足时,种群有动机呈指数增长。一旦这些生态位被填满,个体就会转向更缓慢增长的竞争策略。但是,总会有一些个体处于边缘,拥有更大的空间和更多的资源。对于他们来说,回到指数增长模式是有意义的。正如菲利普斯的理论所述,随着人口向外扩张,然后空间逐渐被填满,边缘的群体应该会在生活史策略之间经历快速的进化。

来自其他几项生态研究支持了该理论。在不断扩大的人口中,松树的世代时间较短,种子较小且更易分散。入侵的紫花苜蓿植物生长速度更快,并且可能比植物原生范围内的紫花苜蓿更早繁殖。“看到该模型也适用于人类真是太神奇了,”菲利普斯说,“尽管这并不完全令人惊讶,因为您会期望几乎所有物种都受相同的自然法则支配。”

令哈彭丁感到惊讶的是,扩张前沿的生育能力增加似乎具有遗传成分。具有高生育能力的开拓性祖先所生的孩子最终也具有高生育能力,尽管这些影响会受到后代居住在边境还是殖民地核心的影响。

尽管菲利普斯的模型没有考虑这种文化复杂性,但看来简单的自然法则可以很好地解释人类的殖民行为,就像解释杂草和松树的行为一样。

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