今天,人類的進(jìn)化和在全球的分布存在著兩種主要的學(xué)說(shuō)。一種是“多地區(qū)起源”假說(shuō),另一種是“走出非洲”假說(shuō)?,F(xiàn)在,假設(shè)今天世界各地的人都是從非洲走出的,那么,人類在全球進(jìn)化和遷徙又是如何完成的,尤其是現(xiàn)代人是如何從亞洲遷徙到美洲的?
薩卡克古人的復(fù)活
按照“走出非洲”說(shuō),現(xiàn)代智人首先在非洲進(jìn)化和發(fā)展,并于約8萬(wàn)年到6萬(wàn)年前離開非洲,到達(dá)亞洲。然后在4.5萬(wàn)年以前或更早的時(shí)候,他們遷徙到今天的印度尼西亞、巴布亞新幾內(nèi)亞和澳大利亞。又過(guò)了5000年,現(xiàn)代智人才從亞洲進(jìn)入歐,洲。最后,大約在1.5萬(wàn)年前,現(xiàn)代智人從亞洲出發(fā)到達(dá)北美洲,并從那里進(jìn)入南美洲。自此,人類今天遍布和棲息于除南極洲之外的所有大陸。
姑且不論人類走出非洲向各大洲遷徙的具體過(guò)程,就以離我們現(xiàn)在最近的人類從亞洲到美洲的遷徙而言,也存在著諸多謎團(tuán)。例如,人類從亞洲到美洲的遷徙有多少次,時(shí)間最早是否在1.5萬(wàn)年前,遷徙前后的人種或民族融合呈現(xiàn)什么樣的狀態(tài)?
今年初,中國(guó)深圳華大基因研究院和丹麥哥本哈根大學(xué)聯(lián)合組建的“中丹基因組聯(lián)合中心”共同完成的一項(xiàng)研究為這些問(wèn)題提供了一些有益的解答?!爸械せ蚪M聯(lián)合中心”對(duì)一位叫做薩卡克(saqqaq)的古人基因組測(cè)序后發(fā)現(xiàn),一群叫做薩卡克的古人獨(dú)立地到達(dá)北美洲,也可以稱他們?yōu)樗_卡克文化。這個(gè)群體約在4750年前至2500年前居住于地球北極附近的格陵蘭島,他們也是黃種人,不幸后來(lái)滅絕。
過(guò)去人們知道的是,今天美洲最早的原住民是印第安人和因紐特人(愛斯基摩人)。因紐特人不喜歡人們稱他們?yōu)閻鬯够θ?,因?yàn)檫@種說(shuō)法來(lái)自他們的敵人一印第安阿爾袞琴部落的語(yǔ)言,意為吃生肉的人,而因紐特是他們的自稱,意為人類。
“中丹基因組聯(lián)合中心”的研究人員根據(jù)薩卡克古人基因組成分分析得出一個(gè)重要結(jié)論,薩卡克古人在親緣上與西伯利亞?wèn)|部的三類北極人,恩加納桑人(Nganasans)、科里亞克人(Koryaks)和楚克其人(Chukchis)的血緣更為接近,這三類人被稱為舊世界(西伯利亞)的北極人群。而薩卡克古人的親緣與印第安人和因紐特人較遠(yuǎn),后兩者稱為北美洲新世界(格陵蘭、阿拉斯加北部、加拿大和南北美洲)的人群,也包括美洲土著Amerinds人,說(shuō)納得內(nèi)語(yǔ)的印第安人等。
科里亞克人和楚克其人(來(lái)自俄語(yǔ),意為馴鹿放牧人)居住于西伯利亞最東面的楚柯加和北堪察加,他們?cè)陉懮虾秃@锊东C食物,同時(shí)也放牧馴鹿。恩加納桑人則居住在西伯利亞北部的泰米爾半島,離白令海峽約2000千米,是居住在最北面的舊世界人口,他們也以陸地狩獵和海洋捕獵為生。
從亞洲到北美的三次遷徙
研究人員認(rèn)為,薩卡克古人是約4000年前生活于格陵蘭、加拿大北部、西北利亞北部的一群人??梢钥隙ǖ氖牵麄兪仟?dú)立于今天美洲的原住民印第安人和因紐特人的祖先而遷徙到北美的,與印第安人和因紐特人并非同一類人,他們各走各的路。
研究人員是將薩卡克古人和一些現(xiàn)代印第安人、因紐特人、西伯利亞人、中國(guó)漢族人以及歐洲人等世界各地的多個(gè)人種綜合起來(lái)進(jìn)行人類種群遺傳結(jié)構(gòu)分析后作出了上述推斷。
基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn),其實(shí)在時(shí)間上薩卡克古人比因紐特人生活于北極的時(shí)間還要早,而且可能是薩卡克文化影響到了因紐特文化或二者有聯(lián)系,但過(guò)去習(xí)慣的看法是,薩卡克文化是古因紐特文化的一種。
今天人類學(xué)界有一種影響廣泛的假說(shuō),人類從亞洲到北美的遷徙,并非只有一次,而是至少有三次大遷徙。人類走出非洲后是最后到達(dá)美洲的,由北美再到南美。人類通過(guò)西伯利亞到達(dá)北美的最早時(shí)間是在1.5萬(wàn)年前,即第一次大遷徙是經(jīng)由白令大陸橋(由冰川形成)跨越白令海峽到達(dá)北美洲。這些遷徙者成為今天大多數(shù)南北美洲人的祖先。
此后又有另一次大移民,是說(shuō)納得內(nèi)語(yǔ)的西北美洲人先祖進(jìn)行的,主要是靠舟船在6000~8000年前沿海岸線遷移。今天,西北美洲人主要是說(shuō)納得內(nèi)語(yǔ),包括納瓦霍語(yǔ)和阿帕奇語(yǔ)。所以,納得內(nèi)語(yǔ)成為西北美洲印第安人的一個(gè)語(yǔ)系。
但是,語(yǔ)言學(xué)的證據(jù)提示,人類從亞洲的西伯利亞到美洲新世界(格陵蘭、阿拉斯加北部、加拿大和南北美洲)的遷徙還可能有第三次大移民。薩卡克古人的基因組正好從遺傳學(xué)上提供了證據(jù)。因?yàn)椋_卡克古人的DNA更接近于西伯利亞人而非土著美洲人。
“中丹基因組聯(lián)合中心”的丹麥研究小組是由哥本哈根大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家艾斯克·威勒斯勒夫領(lǐng)導(dǎo),他認(rèn)為薩卡克古人大約在5500年前要么是從西伯利亞乘獨(dú)木舟穿過(guò)白令海峽,遷徙到格陵蘭(現(xiàn)在北極居民還在使用這種獨(dú)木舟),要么是在冬季結(jié)冰后薩卡克人步行穿過(guò)白令海峽。因?yàn)榘琢畲箨憳蚰莻€(gè)時(shí)候已經(jīng)不存在了。
但是,這就出現(xiàn)了矛盾之處。人類學(xué)界認(rèn)為約1.5萬(wàn)年前人類從西伯利亞到北美洲的遷徙是最早的,而“中丹基因組聯(lián)合中心”的研究人員則認(rèn)為5500年前薩卡克古人從西伯利亞到格陵蘭的遷徙才可能是人類最早的從亞洲到美洲的遷移。對(duì)此,中方研究人員的解釋是,關(guān)于薩卡克古人和美洲原住民遷移時(shí)間先后的問(wèn)題,沒有做橫向比較,而不同的研究人員會(huì)有不同的研究和分析結(jié)論。當(dāng)然,有一點(diǎn)可以肯定,薩卡克古人如同原先歐洲的尼安德特人一樣滅絕了,因此,如果今天沒有對(duì)他們基因組的測(cè)序還原他們,人們還會(huì)以為美洲的原住民只有印第安人和因紐特人。
薩卡克古人的來(lái)源
1986年,丹麥的一個(gè)考古隊(duì)在格陵蘭島一個(gè)叫做魁克塔蘇蘇克的永凍層發(fā)現(xiàn)了幾簇古人類的頭發(fā)。此后,這些頭發(fā)一直在哥本哈根的丹麥自然史博物館地下室的陳列柜里束之高閣。
2008年,威勒斯勒夫意識(shí)到這些頭發(fā)的重要性,決定對(duì)其提取DNA,并于2009年與中國(guó)深圳華大基因研究院合作,希望對(duì)這些頭發(fā)中提取的DNA進(jìn)行全基因組測(cè)序,以揭示其中蘊(yùn)含的人類進(jìn)化、疾病與健康的秘密。
這些頭發(fā)有4份?!爸械せ蚪M聯(lián)合中心”選取了其中一綹最大的頭發(fā),面積約為15×10厘米,并提取了其中的DNA。中丹研究人員對(duì)所提取的基因組(占全基因組的79%)重復(fù)測(cè)序了20多次,由此獲得了第一個(gè)古代人類個(gè)體的全基因組。測(cè)序任務(wù)90%~95%是中方的華大基因研究院完成的,其余才是丹麥和其他國(guó)家的研究人員完成。
基因組中的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)決定和體現(xiàn)著每個(gè)個(gè)體的相貌和生理特性。核苷酸是核糖核酸(RNA)及脫氧核糖核酸(DNA)的基本組成單位,由嘌呤堿基或嘧啶堿基、核糖或脫氧核糖以及磷酸三種物質(zhì)組成。其中,每個(gè)人DNA的單核苷酸多態(tài)性的差異,就形成了與他人不同的基因組序列。從許多不同的單核苷酸多態(tài)性上,可以確定一個(gè)人的相貌特征,例如,膚色、眼睛的顏色,以及疾病和壽命的情況等。
經(jīng)過(guò)過(guò)濾,中丹研究人員對(duì)薩卡克古人全基因組檢測(cè)出了220萬(wàn)個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)和353151個(gè)高可信度的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn),其中有6.8%是以前沒有披露過(guò)的。而且薩卡克古人的DNA污染沒有超過(guò)0.8%,說(shuō)明其單核苷酸多態(tài)性是真實(shí)的。最后對(duì)薩卡克古人的基因表型特征進(jìn)行分類,再加上血型分析和其他檢測(cè)手段,今天人們能看到一個(gè)活生生的薩卡克古人。
薩卡克人的相貌和生活
通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),薩卡克古人的血型是A型,這種血型在西伯利亞?wèn)|海岸到中國(guó)中部人群中出現(xiàn)的頻率最高。其次薩卡克古人有一雙褐色眼睛,原因是,在其基因組中的一個(gè)基因位點(diǎn)有四個(gè)單核苷酸多態(tài)性的結(jié)合體,它們?cè)趤喼奕酥信c褐色眼睛密切相聯(lián)。
薩卡克古人屬于黃種人,不具有歐洲人的淺色皮膚,有較濃密的黑發(fā)。這些特性是由他的第2、5、15號(hào)染色體以及x染色體的單核苷酸多態(tài)性所決定的(每個(gè)人都有23對(duì)染色體并加以編號(hào),其中常染色體為22對(duì),再加性染色體,男為XY,女為XX)。不過(guò),這些染色體上的遺傳信息又表明他可能是禿頂。這也讓研究人員懷疑,他年紀(jì)輕輕就去世了。
決定頭發(fā)特性的基因同樣也提示,薩卡克古人像普通的亞洲人和美洲土著居民一樣,擁有似鏟形的前牙。薩卡克古人16號(hào)染色體上的一個(gè)基因還表明,他的耳垢干燥,這在亞洲人和土著美洲人中常見。但是,這也說(shuō)明他的耳朵更容易受到感染。而濕耳垢在其他人種中占多數(shù),但由于濕耳垢能阻止微生物的入侵,比干耳垢的耳朵更少受感染。
此外,從決定代謝的12個(gè)單核苷酸多態(tài)性、身體質(zhì)量指數(shù)來(lái)看,薩卡克古人已經(jīng)適應(yīng)了當(dāng)?shù)貒?yán)酷的環(huán)境和氣候。對(duì)薩卡克古人頭發(fā)進(jìn)行同位素分析,發(fā)現(xiàn)他們賴于生存的是有高度營(yíng)養(yǎng)的海洋食物。
綜合上述種種情況,可以描繪出四五千年前薩卡克古人在北極格陵蘭的生活。他們居住在狹小的帳蓬里。盡管當(dāng)時(shí)的北極也生活著馴鹿、狐貍等陸上動(dòng)物,但是薩卡克古人的大部分時(shí)間是靠捕獵海豹、各種海魚和海鳥為生。以今天人們的眼光來(lái)看,薩卡克古人能在北極如此艱苦的環(huán)境中生活簡(jiǎn)直是一個(gè)奇跡。
待解的謎團(tuán)
“中丹基因組聯(lián)合中心”研究人員對(duì)薩卡克古人基因組的測(cè)序?yàn)槿祟愖叱龇侵?,再最后從亞洲走向美洲提供了新的解讀,但是也留下了一些待解的問(wèn)題。
例如,薩卡克古人是如何滅絕的?如果薩卡克古人是在約5500年前從舊世界(西伯利亞)遷徙到新世界(格陵蘭、阿拉斯加北部和加拿大北部),那么,人類從亞洲到美洲遷徙最早的時(shí)間到底是在1.5萬(wàn)年前還是5500年前?薩卡克古人與我們現(xiàn)在認(rèn)為的美洲原住民印第安人和因紐特人是同時(shí)還是先后遷徙到美洲?薩卡克古人是否與印第安人和因紐特人有聯(lián)系?
另外,基因組測(cè)序和基因解讀只是分析人類進(jìn)化的一種重要手段,而且由于基因位點(diǎn)選擇的不同,也有可能產(chǎn)生誤差,尤其是人類進(jìn)化在時(shí)間上的誤差。因此,中丹研究人員的研究成果只是對(duì)美洲人類來(lái)源和進(jìn)化的一種解讀,還需要今后更多的研究來(lái)補(bǔ)充和完善。當(dāng)然,最重要是要通過(guò)化石標(biāo)本來(lái)印證基因分析的結(jié)果。兩者結(jié)合才更有說(shuō)服力。
迄今,中外研究人員對(duì)8名現(xiàn)代人的全基因組進(jìn)行了測(cè)序,他們是1名約魯巴非洲人,4名歐洲人,1名中國(guó)漢族人和2名韓國(guó)人。對(duì)薩卡克古人的基因組測(cè)序是第一位古人類基因組的測(cè)序和解讀。威勒斯勒夫表示,今后還可能對(duì)古埃及人和南美木乃伊的個(gè)人基因組測(cè)序。通過(guò)今人和古人的基因組比較,可以獲得更多的人類遺傳信息,而且可以進(jìn)一步把人類進(jìn)化的拼圖完成。
不過(guò),在“走出非洲”理論之外,也許還要關(guān)注“多地區(qū)起源”理論。盡管后者現(xiàn)在獲得的證據(jù)不多,但是也有一些證據(jù)支持這一理論。
亞洲人在人類征服歐洲的過(guò)程中可能扮演了重要角色,人類在全球的進(jìn)化分布更有可能是多地區(qū)起源,并非是唯一起源于非洲古人類,以及由他們向世界各地遷徙和擴(kuò)散。
看來(lái),“走出非洲”說(shuō)和“多地區(qū)起源”說(shuō)在今后還會(huì)有更多的碰撞和交鋒。