حدود 300 هزار سال پیش، نقطه عطفی در تاریخ بشر رقم خورد و انسان‌های مدرن (از نظر آناتومی بدنی) در قاره آفریقا ظهور کردند. این رویداد، سرآغاز مسیری بود که به شکل‌گیری انسان امروزی انجامید. با این حال، ریشه‌های این تبار بسیار قدیمی‌تر از این تاریخ است. بیش از 6 میلیون سال پیش، شاخه‌ای از نخستی‌ها از شامپانزه‌ها و بونوبوها جدا شد و مسیر تکاملی مستقلی را آغاز کرد که در نهایت به پیدایش انسان منجر شد. این جدایی، یکی از مهم‌ترین رویدادها در تاریخ حیات روی کره زمین به شمار می‌رود.
با وجود پیشرفت‌های قابل توجهی که در زمینه نقشه‌برداری از تاریخ تکامل انسان صورت گرفته است، هنوز ابهامات زیادی در مورد اندازه جمعیت اجداد اولیه انسان، به ویژه در دوره‌ای زمین‌شناسی به نام پلیستوسن وجود دارد. دوره پلیستوسن که از حدود 2.58 میلیون سال پیش تا 11700 سال پیش ادامه داشت، دوره‌ای از تغییرات آب و هوایی شدید، از جمله دوره‌های یخبندان متعدد بود. این تغییرات آب و هوایی تأثیر عمیقی بر زندگی موجودات زنده، از جمله انسان‌های اولیه، گذاشت.
یکی از چالش‌های اصلی در مطالعه جمعیت‌های باستانی، دسترسی محدود به DNA باستانی از نمونه‌های فسیلی، به خصوص نمونه‌های هومو آفریقایی است. این محدودیت، محققان را مجبور به استفاده از داده‌های ژنومی انسان‌های امروزی برای بررسی گذشته می‌کند.
به تازگی، مطالعه‌ای پیشگامانه در مجله معتبر Science منتشر شده که با استفاده از یک رویکرد محاسباتی نوین، به این چالش پرداخته است. این مطالعه، که توسط تیمی از محققان از کشورهای چین، ایتالیا و ایالات متحده انجام شده، از روشی به نام FitCoal (مخفف fast infinitesimal time coalescent process به معنی فرآیند ادغام بی‌نهایت سریع در زمان) استفاده کرده است. روش FitCoal یک روش محاسباتی پیشرفته است که با تحلیل داده‌های ژنومی انسان‌های امروزی، قادر به تخمین اندازه جمعیت‌های باستانی در طول زمان است. این روش با بررسی الگوهای تغییرات ژنتیکی در طول نسل‌ها، می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد تاریخچه جمعیت‌ها ارائه دهد.
محققان در این مطالعه، داده‌های ژنومی 3154 فرد از سراسر جهان را با استفاده از روش FitCoal تجزیه و تحلیل کردند. یافته‌های آن‌ها، پرده از یک گلوگاه جمعیتی باستانی برداشت که تأثیر عمیقی بر روند تکامل انسان داشته است. گلوگاه جمعیتی به دوره‌ای گفته می‌شود که در آن جمعیت یک گونه به شدت کاهش می‌یابد و این کاهش می‌تواند تأثیرات ژنتیکی قابل توجهی بر آن گونه داشته باشد.
نتایج این تحقیق نشان داد که بین 930 هزار تا 813 هزار سال پیش، جمعیت انسان‌ها به شدت کاهش یافته و به حدود 1280 فرد در حال تولیدمثل رسیده است! این وضعیت برای مدت طولانی، یعنی حدود 117 هزار سال، ادامه داشته است. تصور کنید که جمعیت کل انسان‌ها در آن دوره به اندازه یک شهر کوچک امروزی بوده است!
این گلوگاه جمعیتی شدید، همزمان با دوره‌ای از تحولات آب و هوایی شدید، از جمله دوره‌های یخبندان و خشکسالی‌های طولانی، رخ داده است. این شرایط سخت آب و هوایی احتمالاً منجر به کاهش منابع غذایی و افزایش چالش‌های بقا برای انسان‌های اولیه شده است.
به گفته جورجیو مانزی (Giorgio Manzi)، انسان‌شناس دانشگاه ساپینزای رم و نویسنده ارشد این مقاله، این گلوگاه جمعیتی می‌تواند توضیحی برای شکاف موجود در سوابق فسیلی آفریقا و اوراسیا در دوره پارینه‌سنگی اولیه باشد. از نظر زمانی، این گلوگاه با دوره از دست رفتن قابل توجه شواهد فسیلی همزمان است.
این مطالعه، با ارائه شواهد جدید در مورد تاریخ تکامل انسان، درک ما از گذشته خود را غنی‌تر می‌کند. کشف این گلوگاه جمعیتی، نشان می‌دهد که انسان‌های اولیه در معرض چالش‌های بزرگی برای بقا بوده‌اند و توانسته‌اند با این چالش‌ها مقابله کرده و به تکامل خود ادامه دهند. این یافته‌ها، نه تنها درک ما از تاریخ تکامل انسان را افزایش می‌دهند، بلکه می‌توانند در مطالعات آینده در مورد ژنتیک جمعیت و سازگاری گونه‌ها با تغییرات محیطی نیز مفید باشند.
