在神話傳說(shuō)中,黃帝、炎帝、蚩尤和神農(nóng)等都是中華民族的先祖,他們大約生活在5000~4000年前。但是,人類學(xué)對(duì)中國(guó)人的解釋可以追溯到更早的年代。元謀人才是中國(guó)最早的人類,也是亞洲最早的人類,他們生活在距今約170萬(wàn)年以前,能夠制造并使用最簡(jiǎn)單最粗糙的石器,會(huì)用火。
歐亞人與尼安德特人
不過(guò),現(xiàn)在一項(xiàng)基因組研究的結(jié)果得出了一個(gè)令人震驚的結(jié)論,生活在約5萬(wàn)年前的歐洲的尼安德特人其實(shí)是歐洲人和亞洲人(也包括中國(guó)人)的先祖之一,因?yàn)槟岚驳绿厝伺c中國(guó)人的先祖有過(guò)婚配和基因交流,兩者體內(nèi)有一些共同的或相似的基因。
1856年在德國(guó)杜塞爾多夫附近的尼安德峽谷上方的一個(gè)洞穴里第一次發(fā)現(xiàn)了某種人類的遺骨。后來(lái)研究人員把這些遺骨稱做尼安德特人(Neanderthal)。據(jù)分析,尼安德特人在歐洲繁榮了成千上萬(wàn)年,生存年代大約距今30萬(wàn)~5萬(wàn)年)。但在4萬(wàn)多年前,隨著冰川蔓延過(guò)整個(gè)歐洲大陸,這個(gè)人種滅絕了。
1980年研究人員在克羅地亞的溫迪加洞穴出土了三塊尼安德特人骨骼樣本。隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和改善,研究人員從骨樣中提取了0.3克骨骼。2005年這些遺骨中降解的無(wú)數(shù)DNA片斷被提取出來(lái),通過(guò)測(cè)序和排序,獲得了尼安德特人的全基因組序列,約有20億個(gè)堿基對(duì)。據(jù)測(cè)定,這名尼安德特人大約生活在距今38300~44400年之間。
現(xiàn)在,德國(guó)馬克思·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所的遺傳學(xué)家斯萬(wàn)特·帕博和現(xiàn)供職于美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的理查德·格林等人組成的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)對(duì)尼安德特人、現(xiàn)代人和黑猩猩的基因組進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)尼安德特人與歐洲人和亞洲人曾經(jīng)通婚并因此有了基因交流。
5個(gè)人的基因組比較
帕博和格林等研究人員對(duì)來(lái)自南非、西非、巴布亞新幾內(nèi)亞、中國(guó)和法國(guó)的5名現(xiàn)代人的基因組進(jìn)行了測(cè)序。通過(guò)對(duì)比,研究人員篩選了20個(gè)DNA區(qū)域,鑒定了涉及代謝、認(rèn)知和顱骨發(fā)育的基因,這些基因?qū)ΜF(xiàn)代人進(jìn)化具有功能上的重要性。
通過(guò)對(duì)比,研究人員在3名現(xiàn)代人(一名中國(guó)人、一名法國(guó)人和一名巴布亞新幾內(nèi)亞人)的基因組中發(fā)現(xiàn)了尼安德特人相同的遺傳區(qū)域,但是在兩名非洲人的基因組中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)尼安德特人的基因。這兩名非洲人一名是南部非洲的桑人(又稱布什曼人),一名是西非的優(yōu)魯巴人。這提示,歐洲和亞洲的現(xiàn)代人在遺傳上比下撒哈拉的非洲人更接近于尼安德特人。
更令人驚奇的發(fā)現(xiàn)是,尼安德特人的基因組與法國(guó)人的基因組相近的程度和與中國(guó)人和巴布亞新幾內(nèi)亞人的基因組相近的程度是一樣的。然而,在東亞或巴布亞新幾內(nèi)亞并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)尼安德特人曾經(jīng)生活過(guò)的化石,但在歐洲卻發(fā)現(xiàn)了尼安德特人的化石。因而從化石的角度看,尼安德特人可能與歐洲人有過(guò)婚配,但卻難以解釋他們與亞洲人有過(guò)婚配。
那么,尼安德特人是在什么時(shí)間和地點(diǎn)與現(xiàn)代人婚配的呢?格林等人提出了一個(gè)假說(shuō)來(lái)解釋這一現(xiàn)象,即尼安德特人和現(xiàn)代人之間的基因交流(婚配)是發(fā)生在現(xiàn)代人向亞洲和歐洲遷徙并分化成亞洲人和歐洲人之前,這些人可統(tǒng)稱為歐亞人(Eurasia),也可稱為非非洲人(non-African),婚配的地點(diǎn)是在中東(地中海東部),時(shí)間大約是在4萬(wàn)年前。而且,根據(jù)基因組的比較,以及基因交流的數(shù)學(xué)模式,格林等人認(rèn)為,歐亞人基因組的1%~4%來(lái)自尼安德特人。
最為明確的證據(jù)是,尼安德特人的基因組和3名現(xiàn)代人的基因組中有相同的涉及代謝、認(rèn)知和骨骼的基因,這顯示了進(jìn)化中一種正向選擇的痕跡。當(dāng)這些基因發(fā)生突變時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一些疾病,例如唐氏綜合征、自閉癥和精神分裂癥。也就是說(shuō),如果僅考慮遺傳發(fā)病的因素,尼安德特人與3名現(xiàn)代人患這幾種病的幾率是相似的。
過(guò)去的否定與現(xiàn)在的肯定
帕博和格林等人第一次發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代人基因組中有一些基因與尼安德特人的基因相同時(shí),還以為是統(tǒng)計(jì)上的錯(cuò)誤,但是,經(jīng)過(guò)再次分析后,也得出了同樣的結(jié)論。他們之所以懷疑第一次的研究結(jié)果是因?yàn)橐郧熬€粒體基因的研究有不同的結(jié)果。
早在1997年,帕博的研究小組就首次測(cè)序了尼安德特人的線粒體DNA。結(jié)果顯示尼安德特人的線粒體DNA與現(xiàn)代人存在差異,由于線粒體DNA基因組是母系遺傳,不會(huì)受到基因重組的影響,因而這意味著尼安德特人與現(xiàn)代人類并無(wú)遺傳上的交集,他們不可能有婚配和基因交流。同時(shí),當(dāng)時(shí)的研究也表明,尼安德特人線粒體DNA大約在66萬(wàn)年之前與現(xiàn)代人線粒體DNA世系發(fā)生了進(jìn)化上的分離。
但是,線粒體DNA并不能代表在遺傳上更有決定性的數(shù)量巨大的細(xì)胞核DNA,因此線粒體基因否定尼安德特人與現(xiàn)代人交集的結(jié)論也只是一個(gè)假說(shuō)。隨著研究的繼續(xù),在查看現(xiàn)代人基因組變體時(shí),帕博的研究小組發(fā)現(xiàn),歐亞人有12個(gè)基因組區(qū)域的變體在非洲人的基因組中不存在,這些基因組區(qū)域也許是源于尼安德特人,因?yàn)槟岚驳绿厝藳](méi)有居住在非洲,而是居住在歐洲或亞洲。把現(xiàn)代人的這些基因組區(qū)域與尼安德特人基因組同一區(qū)域進(jìn)行對(duì)比后,研究人員發(fā)現(xiàn)兩者有10個(gè)區(qū)域是匹配的,這意味著現(xiàn)代人基因組的12個(gè)變體中有10個(gè)來(lái)自尼安德特人。而另外2個(gè)變體尚不能確定源自何處。
另一項(xiàng)獨(dú)立的研究也認(rèn)為,尼安德特人在遺傳上與歐洲人和亞洲人更接近,而與非洲人的血緣較遠(yuǎn)。這項(xiàng)研究檢測(cè)了2000名現(xiàn)代人的基因組,結(jié)果顯示,現(xiàn)代人與尼安德特人有兩次通婚。第一次是在約6萬(wàn)年前,地點(diǎn)是在地中海東部。第二次是在45000年前,地點(diǎn)是在東亞。
兩種學(xué)說(shuō)再次交鋒
帕博和格林等人的研究提示,尼安德特人是歐亞人,也是中國(guó)人的祖先之一。如果這一結(jié)論可信,則會(huì)再次引起人類起源兩種主要理論的交鋒,即非洲起源說(shuō)與多地區(qū)起源說(shuō)之爭(zhēng)。
按照現(xiàn)代人類起源于非洲(走出非洲)說(shuō),古人類走出非洲有三次。最早的一次是在約190萬(wàn)年前。此后,人類在42~84萬(wàn)年前又再次走出非洲,之后又于8~15萬(wàn)年前再次大規(guī)模向外遷徙。這些結(jié)論的得出主要也是基于遺傳學(xué)和基因組的比較,包括常染色體、性染色體、線粒體DNA的分析結(jié)果。
但是,非洲起源說(shuō)主要指的是,現(xiàn)代人類起源于20~15萬(wàn)年前的非洲,然后在大約10萬(wàn)年前走出非洲?,F(xiàn)代人是從非洲的一小群人進(jìn)化而來(lái),他們走出非洲后進(jìn)入亞洲和歐洲取代了世界各地的古人類,包括尼安德特人,而尼安德特人也即早期智人。非洲起源說(shuō)基本的假設(shè)之一是,走出非洲的現(xiàn)代人(晚期智人)在取代世界各地的人的過(guò)程未伴隨明顯的與原住人群的基因交流,他們并未與各地的古人類(包括尼安德特人)有過(guò)婚配。所以,非洲以外的直立人和早期智人都是人類演化樹上的旁支,地球上所有現(xiàn)代人群均為非洲晚期智人的后裔。
多地區(qū)起源說(shuō)則認(rèn)為現(xiàn)代人是在世界上的4個(gè)地區(qū)出現(xiàn)并連續(xù)進(jìn)化,而且在各個(gè)地區(qū)之間都有基因交流。這也意味著非洲人、亞洲人、歐洲人和大洋洲人等之間有過(guò)婚配和基因交流,這樣的交流才導(dǎo)致了世界各地的現(xiàn)代人的進(jìn)化。
帕博和格林等人現(xiàn)在的研究發(fā)現(xiàn),尼安德特人的基因與歐亞人基因的親緣關(guān)系高于與非洲人的親緣關(guān)系,這其實(shí)是對(duì)非洲起源說(shuō)的一種挑戰(zhàn)。因?yàn)?,這符合現(xiàn)代人多地區(qū)起源說(shuō)的觀點(diǎn)。
疑點(diǎn)和質(zhì)疑
但是,現(xiàn)代人的起源顯然是一個(gè)非常重大而復(fù)雜的問(wèn)題,現(xiàn)在僅憑帕博和格林等人的研究結(jié)果顯然還不能為現(xiàn)代人的兩種起源說(shuō)之爭(zhēng)劃上休止符。原因是多方面的。
帕博和格林等人的研究也只是一種假說(shuō),這種假說(shuō)不僅需要有其他研究來(lái)驗(yàn)證,而且這一假說(shuō)本身也面臨著挑戰(zhàn)。例如,疑問(wèn)之一是,帕博和格林等人的研究所采用和測(cè)序的尼安德特人的基因樣本是否就是純粹的尼安德特人的,因?yàn)樵谏婕肮湃祟惖幕驎r(shí),常常會(huì)有污染。
早在2006年,帕博的研究小組就對(duì)尼安德特人DNA的100萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)其中一些序列與現(xiàn)代人的DNA有混染。帕博研究小組得出的結(jié)論是,尼安德特人的基因與現(xiàn)代人基因混染的部分達(dá)11%~40%。而其他獨(dú)立的研究則發(fā)現(xiàn),尼安德特人的基因中與現(xiàn)代人混染的部分達(dá)80%。后來(lái),帕博研究小組采用了新的方法來(lái)對(duì)古代DNA序列進(jìn)行標(biāo)記,從而能把DNA混染減少到0.6%。
現(xiàn)在測(cè)序的大多數(shù)尼安德特人的DNA序列都來(lái)自溫迪加洞穴發(fā)現(xiàn)的三塊骨骸。但是,迄今對(duì)這些DNA的測(cè)序只進(jìn)行了2次,這自然引發(fā)了對(duì)尼安德特人遺傳密碼可靠性的疑問(wèn),因?yàn)镈NA降解和測(cè)序過(guò)程會(huì)改變DNA密碼。由于污染和降解的原因,對(duì)于古人類和古生物遺骸的DNA測(cè)序都要重復(fù)好些次,一般是10~20次,這才能精確認(rèn)定古人類的DNA序列。例如,丹麥和中國(guó)的研究人員對(duì)格陵蘭島的4000年前的古愛(ài)斯基摩人的基因組重復(fù)測(cè)序進(jìn)行了20次,這就增強(qiáng)了古愛(ài)斯基摩人基因組的真實(shí)性和可靠性。對(duì)此疑問(wèn),格林認(rèn)為,研究工作還將繼續(xù),直到基因組測(cè)序達(dá)到平均重復(fù)測(cè)序10~20次。
現(xiàn)在,由于重復(fù)測(cè)序次數(shù)較少,使得尼安德特人基因組的價(jià)值受到限制。人們有理由懷疑尼安德特人的基因與中國(guó)人、法國(guó)人和巴布亞新幾內(nèi)亞人一些特定基因區(qū)域的相似和相同是由于基因混染的結(jié)果,而非尼安德特人與現(xiàn)代人有過(guò)婚配和基因交流。
所以,要認(rèn)同尼安德特人為中國(guó)人的祖先之一和肯定現(xiàn)代人多地區(qū)起源說(shuō),還需要更多的證據(jù),而且需要化石的證據(jù)與基因的證據(jù)結(jié)合起來(lái)。
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