超越直线:考虑地理因素的迁移成本提升了对人类遗传祖源的追踪

root 提交于 周四, 06/18/2026 - 00:47
重建人类遗传谱系的时空历史,对于理解人类演化和人口分布具有基础性意义。尽管将简洁树序列和最大简约法重建方法应用于大规模基因组数据,已经提升了我们追溯遗传祖先地理历史的能力,但这些方法本质上依赖于欧几里得距离,而这种距离不可避免地忽略了自最早期人类迁徙和聚落形成以来塑造人类流动模式的机会成本。 本文提出了一种通过人类移动摩擦表面纳入真实地理迁移成本的方法。利用模拟了人类走出非洲扩散过程的数据,我们发现,与基于欧几里得距离的基准模型(M0)相比,所提出的基于摩擦的模型(Mf)能够更准确地估计非洲之角曼德海峡通道中的地理起源(n = 346,准确率:M0 = 0.18,Mf = 0.27)和遗传流量(n = 30,均方误差:M0 = 0.20,Mf = 0.12)。 我们还通过一个案例研究进一步说明了这些发现:通过考虑影响迁移机会成本的地理因素,例如作为限制迁移的物理屏障的阿拉斯加山脉和落基山脉,我们的模型似乎能够更好地识别从欧亚大陆迁徙至美洲的可信人类迁徙路径。尽管气候变化、技术进步、社会组织和文化等重要迁移动因在本文中仍未被纳入考虑,我们的工作凸显了显式考虑地理约束的重要性,以提升我们重建过去人类流动的能力,并最终增进对人类种群演化的理解。

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🏷️ 人类遗传祖源 迁移成本建模 地理摩擦表面 人群扩散模拟 遗传流追踪