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誰是你的祖先?去非洲祭祖吧

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南非裁定華人屬「黑人」
http://www.forum4hk.com/thread-3228-1-1.html

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中国人从哪里来:DNA揭秘华夏族
http://history.news.163.com/09/0212/09/51UKFRGF00011247.html

  •   1993年,电影《侏罗纪公园》描绘了一副从古琥珀中提取恐龙DNA的美妙幻景。在今天,从三万年前的古人类遗骨身上获得基因组完整图谱,已是现实。

寻找丢失的密码
文/国家历史主笔黄艾禾




猛犸象骨架,加拿大、美国及德国科学家从猛犸象化石中获得了1300万碱基对的古DNA序列,古DNA技术被《科学》杂志评为“2006年度世界10大科技进展”之一。资料图片

公元前210年,陕西关中尽是大工地。在咸阳,新朝宫阿房宫已经开工两年,而骊山脚下,秦始皇陵的修建已经进入第37个年头。
秦陵是从秦始皇13岁登基那年就开始修建的。“秦皇扫六合,虎视何雄哉……刑徒七十万,起土骊山隈”,这是李白的诗。秦陵修建时间之长,恐怕是中国历代皇帝陵中之最,最多时征用人力70万。考虑到秦朝当时人口只有两千万,除去一半女性,再除去北筑长城征夫30万,南戍五岭发兵50万,还有修驰道、筑灵渠等巨大工程动用的人力,历史学家的估计,当时各种徭役征用的人丁达300万。修皇陵投入70万人,真是个惊人的数字。怪不得中国人会留下“孟姜女哭长城”这样凄惨的民间记忆。
修秦陵的,基本是四种人:带罪服役的刑徒;因犯法而被罚钱又没有能力缴纳钱财的人;官府和民间工匠;定期服劳役的人。这里面,人数最多的,当是刑徒。他们身披锁链,采石、运土,在监工士兵的毒打下,干着极重的体力活,死了就随便扔进旁边的一个坑里草草埋葬。
两千多年以后,到了公元2003年,他们中的几位,惊现于今世,当然,早已经都变成了白骨。复旦大学生命学院现代人类学研究中心博士生徐智这样描述他们:“是在兵马俑旁的一个坑里挖出来的。一百多具很散乱的骨头,层层叠叠,没有一定的埋葬方式。考古学家把一个个个体给分出来。这些骨头上,有非常强的体力劳动后才会出现的症状:磨损、骨折,或琵琶骨上有穿过的痕迹。那坑里共121具遗骨,他们平均年龄24岁,都是男性。”
陕西考古所把样品送复旦大学现代人类学研究中心。他们是当年修秦陵的劳工,这应该是不错的,但是,这些人到底是从哪里来的?新闻媒体一时将消息炒得很热,甚至有发现“具备‘欧亚西部特征’的2200年前‘洋劳工’”之说。
想知道这些两千多年前的遗骨究竟出自何方,最确凿的办法是直接测试他们的DNA——这个听起来有点像个科幻的技术,现已日臻成熟。复旦大学现代人类学研究中心,是中国为数不多的能够测古DNA的地方,另一个做这项工作比较多的机构,是朱泓教授率领的吉林大学边疆考古研究中心。 (本文来源:国家历史 )

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数千年前的遗骨在说



复旦大学现代人类学研究中心的工作人员在实验室进行操作,提取古DNA。图/复旦大学现代人类学研究中心提供 测古DNA,是个技术活。第一步,先取一块骨头,磨碎,注入一些化学溶液,从里面提取DNA。在我们这些外行人眼中,DNA应该都存在于活的生命体中,死去几千年的人骨,还有DNA?

“DNA不一定存在于活性物质中,”徐智解释说,“DNA其实是一种化学物质。生命是有活力的,很奇妙的是,这些本身没有活力的化学物质,组装来组装去,就有生命了。人死之后,你身上的DNA也不会立即都消失光。不过因为没有活性物质保护,外面的东西会侵蚀它,这是一个递减的过程。在较好的保存环境下,比如,不那么湿,温度也比较低,这里的DNA就是可以利用的。”
秦陵劳工们的DNA损失很大,这个坑也曾遭遇过雨水的冲刷。“不过,因为可利用的DNA量比较大,还在承受范围内。”这里说的DNA,主要是线粒体DNA,而像Y染色体这样的,已经基本保存不下来了。“一个细胞里,只有一条Y染色体,但会有一千至两千个线粒体。所以现在的古DNA论文,一百篇中有九十几篇讲的是线粒体DNA。”徐智说。
再往下的步骤,就是传统的遗传学的操作手段了。从测试得到的结果中,判断他们的来源。
徐智共做了50具遗骨。其中有一半以上不能提出DNA。最后做出来的是19个个体。在现代人类学研究中心,有一个采自今天全国范围内两千多个样本构成的基因库,徐智把这些遗骨的DNA去一一与样本库中的样本比照。
因为样本都是今人的,只能有个大致的判断。徐智将中国人的基因类型大体分为四种:北方汉人,南方汉人,北方少数民族,南方少数民族。他最后得出的结论是:秦陵劳工中,南方人稍多于北方人。看来当时从南方征调了不少人。还有,汉族和非汉族,人数差不多。至于“洋劳工”,是没有的。

“侏罗纪公园”的幻想与现实
1993年,全世界的电影观众都从美国科幻大片《侏罗纪公园》中看到,生物学家从距今一两亿年前的包有吸了恐龙血液的蚊子的琥珀中,提取出了恐龙的DNA。那个时候,正是古DNA技术风头最健的时候,人们相信,再古老的人和动物,都能提出DNA来。
古DNA技术的兴起至今只有20多年的历史。1984年,英国《自然》杂志首次报道了美国科学家Higuchi从一种灭绝了150多年的动物斑驴身上成功提取了DNA,使人们开始意识到古DNA在古生物学、考古学、进化生物学和法医学上的重大意义。1985年,又有消息传出,有人从距今约2400多年的埃及木乃伊中克隆出古DNA分子。从此,古DNA技术一发而不可收,不断有新的爆炸性消息传出,直到1993年有人宣称从距今约1.2~1.35亿年白垩纪琥珀中获得象鼻虫DNA和从距今2500~4000万年琥珀中的孢子中获取的古细菌DNA。
但是,1994年以后,许多科学家开始怀疑古DNA的真实性,因为人们开始觉得不对,这些古生物中的DNA,怎么和人的那么相像?人们发现,1994年有人从恐龙骨骼碎片中得到的“古DNA”序列,其实是人类的线粒体DNA片段——这些古生物化石被科学家自己的DNA的污染了。原来,活着的人无时无刻不在散布自己的DNA,你的触摸,甚至你的呼吸都有可能侵染到古物的表面。
从此以后,古DNA的提取技术才开始逐步规范,操作流程也日益严谨起来。徐智描述说,一般来说,如果是男性的遗骨,就由女性工作人员来拾取。现场不能触碰到遗骨,戴手套和口罩是起码的要求。在实验室里,工作人员的穿戴更是如同在SARS期间的隔离病房。所有的工作人员都事先测过DNA,这也是识别出可能的污染的措施之一。
现在国际古DNA学界普遍认为,古DNA的理论保存年限只有10万年,除非这个样本是保存在西伯利亚冻土带中,也许可以保存数十万年。“现在你要再说我能做一两百万年前的恐龙DNA,论文扔出去人家编辑都不信。”徐智笑道。
不过,古DNA的最辉煌业绩,是对尼安德特人的DNA的提取。这支已经灭绝了的现代人类的近亲,曾经引起人们巨大的关注,许多欧洲人认为,自己可能是尼安德特人的后代,至少身上混有尼安德特人的基因。1997年,德国科学家帕波斯和他的学生马提亚·克里金斯在德国慕尼黑大学测出了距今3万多年的尼安德特人线粒体DNA中的379个碱基对。他们发现这些碱基对序列和现代人的对应序列很不同,这个结果实际说明,尼安德特人和现代欧洲人没什么传承关系,他们在50万年前从共同的祖先进化开来,两者没有发生融合。
当时,许多人不同意这些德国科学家的结论,他们认为帕波斯才得到379个碱基对,太少了。从心里说,许多欧洲人也情愿祖先是独立起源的尼安德特人。
但是,到2000年,又有奥奇尼科夫等人成功提取了尼安德特人256个碱基对,这些DNA的序列与帕波斯测出的只有3.48%的差异,而且这次实验分别在苏格兰格拉斯哥大学和瑞典斯德哥尔摩大学同时进行,得到了相同的结果。它证明了古DNA存在的可靠性。
到2006年,美国和德国的几个实验室从古DNA提取物中获得了65万个碱基对和100万个碱基对长度的尼安德特人的古DNA序列,另外,由加拿大、美国及德国科学家组成的一个研究小组,从猛犸象化石中获得了1300万碱基对的古DNA序列,这一年,《科学》杂志将古DNA技术的进展评为“2006年度世界10大科技进展”之一。
到这个时候,欧洲人对于现代欧洲人是从非洲起源,已经没有什么大的争议了。

拼出新石器时代的中国文化地图
在中国,今天测试的古DNA样本,都在几千年前左右,基本还没有超过一万年前的。这一方面是受限于技术,一方面,是古样本不容易得到。
金力领导的复旦大学现代人类学研究中心,与吉林大学边疆考古研究中心在测古DNA方面有密切合作,他们也同各地的考古学家互通往来,先后在新疆的古丝绸之路上(包括“楼兰美女”)、在三峡工地、在内地出土的许多新石器文化遗址上对古尸的DNA进行测试。
他们得到的结果相当有趣。比如在新疆。大家都知道,当丝绸之路的鼎盛时期,东西方的交流应该是相当频繁的。其实,对古DNA的测试表明,这种交流,包括文化的也包括人群的基因交融,用金力的话说,就是来自亚洲和来自欧洲的不同种族的男女开始结合,在三四千年前就非常多见,比我们想象的早了一两千年。
有的时候,古尸明显呈现欧洲人种的特点,考古学家也认为这是欧洲人。但DNA测出来的结果,却是亚洲人的基因。这说明什么?参与过古DNA测试的金力的助手谭婧泽解释:因为提取的是古尸的线粒体DNA,也就是母系的遗传,这个结果是说明,样本是一个混血人,恐怕父系是来自欧洲人种,而母系来自亚洲人种。
2005年,复旦大学的一位本科生闫鹏荣曾经对著名的四川悬棺中的古尸进行了古DNA的测试,得出结论是悬棺古尸是古百越人的后代,而不是广泛传说的巴人。现代人类学研究中心也曾试图对人们疑惑不解三星堆之谜进行探索,可惜对其古尸的DNA提取没有成功。“那里太湿了,头骨和土都在一块。把土弄掉,骨头就碎了。DNA没有提出来。”徐智说。
而对一系列新石器时期文化遗址的古DNA测试,让金力、李辉及其团体成员们收获不小。他们不但将基因地图中的五六千年前中国人群的迁徙路线与考古学、历史学中的研究资料与成果一一开始衔接,而且可以更清晰地确定,这些灿烂一时的古代文化,当时是哪一个族群创造的。比如,良渚文化,那么优美绝伦的玉器,五千多年前就由古百越人,也就是带M119基因位点的那支人创造出来的;而距今四千多年的大溪文化,创造者是苗瑶族群,他们与汉族人群同样都带O3型染色体,但他们的已经有点变异,是O3a4型,是在2万年前开始与汉族分开的。
根据对古DNA的测试结果,李辉绘出了一张五六千年前处于新石器时期中国的族群分布图。人们可以看到,当时的汉族祖先华夏族,还只占着中国的一个小角。“当时各个考古文化区域里的人群,相互是隔绝的,隔离程度相当高。良渚文化中都是M119,没看到M122。在大溪文化中,有很多属于苗瑶族群的M7。在山西陶寺文化中,就没有看到南方人的任何基因。不像今天,大家已经融合,你中有我,我中有你……”
1997年,当克里金斯将尼安德特人的DNA拼接出来时,他写道:“我心里知道结果就会是这样的……凝视着第一个出现的顺序,我感到脊背阵阵发凉……”。而到了2008年8月,人们得知,第一个对尼安德特人线粒体DNA的完整基因组的测序工作已经完成。据《细胞》杂志报道说,来自德国、美国、克罗地亚和芬兰的科学家,在一个1980年从克罗地亚的出土的生活于3.8万年前尼安德特人骨样本上,获得了一个完整线粒体DNA基因组序列。
所有这一切,在30年前还是不可想象的。

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中国人从哪里来:追寻汉语的祖先
http://history.news.163.com/09/0212/08/51UJJ9S400011247.html

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中国人从哪里来:“北京人”与中国人没关系
http://history.news.163.com/09/0212/08/51UJTFGG00011247.html

  •   遗传学家们还发现,在中国的古人类化石链条中,存在一个巨大的缺环,那就是10—5万年前这个区间,很少有人类化石存在。尤其是,目前发现的晚期智人,也就是现代人祖先的化石几乎都没有超过5万年。



交锋:缺失的五万年

在中国古人类的化石链上,出现了距今10-5万年的一段缺环,而这被认为是涉及到中国人起源的关键所在。
文/国家历史记者孙展






除了非洲以外,世界其他地区还没能找到早于200万年前的人类化石。人类学家们推测,大约在距今200万年左右,古人类开始从非洲迁徙,进而散布到世界各地。

但是,这些早期人类到了各个大洲之后,命运又是如何呢?1940年代,德国古人类学家魏敦瑞提出了自己的假说,那就是在这些古人类以欧洲、非洲、东亚和东南亚几个地区为中心,开始独立的进化过程。

这似乎很能合理的解释,为什么这些地区会出现早期古人类化石,而又会在时间上比非洲晚些。但是一个新问题出现了,从各地区早期的化石形态来看,它们之间的差异是很大的,如果人类是按照多个地区独立进化的话,那么在长达数百万年的时间里,这种差异只能是越来越大,而不是相反,但从世界各地的现代人来看,他们之间的差异似乎比他们的“祖先”还要小,这又是为什么呢?
自1987年以来,遗传学家们通过检测世界各地现代人的DNA发现,世界各地的现代人都来自于一个大约20万年前的“非洲祖母”。大约从15万年左右,这位“非洲祖母”的后代开始走出非洲,向外扩散,进而演变成目前世界上的现代人群。也就是说,人类曾经有两次走出非洲,一次是200万年前的古人类,另一次则是10多万年前的现代人祖先

但如果按照这个理论,那批200万年前走出非洲,散布在各地的远古人类的后代哪里去了呢?按照遗传学家们的解释,经过数百万年的沧桑巨变,他们要么根本没能生存下来,要么就是被更加适应环境,更加聪明的现代人类祖先所替代。

然而,中国的人类学家们却并不支持这一说法。自1920年代,“北京人”化石发现以来,中国就被认为是人类持续进化的中心之一。这似乎已经被中国境内发现的大量早期人类化石所证明。按照人类学家们的分类,人起源分为四个阶段:能人、直立人、早期智人、晚期智人。而与之相对照,这个链条上的所有化石几乎都能在中国找到。

自1998年以来,中国的遗传学家们也陆续发表了一些有关中国人DNA与中国人起源的论文,通过检测,中国的遗传学家们找到了支持现代人中国人起源于非洲的假说。并推测,这批人在约6万前达到东亚南部,其中一些分支陆续进入现在的中国境内,进而演变成中国目前的各个民族。

遗传学家们还发现,在中国的古人类化石链条中,存在一个巨大的缺环,那就是10—5万年前这个区间,很少有人类化石存在。尤其是,目前发现的晚期智人,也就是现代人祖先的化石几乎都没有超过5万年。

遗传学家们说,出现这种空档,显然不是偶然的,这恰恰是由于这个时间正处于第四纪冰川期,东亚地区的远古人类大都没有存活下来。而就在这个时期过去之后,从非洲而来的现代人类才进入了中国境内。

也就是说,著名的“北京人”根本没有后代延续到现在,更和目前的中国人没有什么关系。

但人类学家们依然不愿承认这个观点,他们认为,出现这种空档并非是中国古人类连续进化上的问题,而更多的原因与目前的测年技术有关。精确度较高的碳14法能测的范围超不出5万年,而钾氩法又不适用于我国现有的人类化石地点。

另外,从目前发掘的中国古人类化石形态来看,无论是直立人还是智人,都存在一些共有的特征,如上门齿的铲形结构、颧骨位置、阔鼻、下颌圆枕等等,而这些特质正是连续进化的表现。与此同时,从这些古人类的石器制作技术来看,也具有连续性。但在中国古人类连续进化的过程中,并不排除有外来基因。中国古人类的进化过程,应该是“连续进化并附带杂交”。

尽管多年以来,在中国广阔的境域内,曾经发现的旧石器遗存达1000多处,但真正伴随有人类化石出土的并不多。因此,遗传学者对中国各阶段古人类表现出的一些体质连续的特征并不以为然,他们认为,这些少量的化石这并没有严格的统计学意义,而类似“铲型门齿”的特征,并非中国古人类化石特有,在非洲人群中也并不是不存在。从基因研究来说,这个特征也不能确定是一个稳定遗传的性状。

至于石器制作方式,更是与石材的分布,食物的来源,以及居住方式有关,所以不能简单地以技术传承来解释。

2008年1月,河南考古学者宣布,在许昌又发现一处古人类头骨化石,经过初步的测年,这处人类头骨被定在距今10-8万年左右。如果这处人类化石属于晚期智人,并的确是处于“10-5万的断层期”的话,那么将大大挑战遗传学者关于中国人现代人起源于非洲的理论。

但直到目前,“许昌人”的归属问题依然是个难解之谜。

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中国人从哪里来:所有中国人都来自南方
http://history.news.163.com/09/0212/08/51UJ58R400011247.html

  •   按分子人类学家们的看法,现在的中国人,无论是看起来相对个子矮、人却显得更精明的南方人,还是相对个高,性格却更粗犷的北方人,最早都是从南方来的。

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中国人从哪里来:我们的祖母是非洲人
http://history.news.163.com/09/0212/08/51UIGRGO00011247.html

  •   1987年,美国《新闻周刊》封面上,一个半裸的黑皮肤夏娃把一个苹果拿给一个黑皮肤的亚当,其内文介绍道:“我们共同拥有一个生活在15万年前的非洲祖母,今天所有的人都是那个她的后代。”


物种迁移时所出现的瓶颈效应,是只有少数个体能够通过瓶颈,这些个体所具有的遗传多样性不如原来的族群,即使后来数量增加,多样性仍不及原来的族群。人类在从非洲散播到世界各地时,经历了不同的瓶颈,图中的蓝色瓶子标示就是人类迁徙时遇到的瓶颈,这些瓶颈造成了各地族群的差异,在图中以不同颜色的人表示。图/《科学人》

中国人从哪里来?
中国人来自哪里?谁是我们最早的祖先?
几千年来的答案是:炎帝和黄帝,所有中国人都是“炎黄子孙”。
而自1920年代的考古发现后,我们有了新的答案:我们来自“北京人”。
我们相信,从数十万年前,我们就已经是我们,生于斯,长于斯,老于斯,代代相传。
但近年来,科学家们试图告诉我们,中国人来自远方。
早在1871年,达尔文在《人类起源及性的选择》中就写到,“人类的早期祖先曾经生活在非洲大陆,而不是别的地方。”
正如“人类是‘猴子’变的”这一命题曾经引起几乎全人类的抵制一样,人类——包括中国人——来自非洲,也同样不会为人们所顺利接受。
尽管遇到来自科学界内外——基于学术或是心理——的诘难,中国一些科学家,和他们在全世界的同行一起,正在勾勒出我们由来和去向。
较早前的发现是,自“人类”从200万年前走出非洲,进而散布在各地之后,我们的先祖就各安其所,各得其命,他们在旷古洪荒的原野上采摘,在泥沼溪流中渔猎,在幽暗的岩洞中繁衍,生生不息,延绵至今。
正当这一图景渐渐为学界所接受之时,科学家们又有了新的发现:15万年前,人类曾经拥有一个共同的“非洲祖母”,今天的所有人都是她的后代。我们的先祖从东非出发,走走停停,直到6万年前才到达东亚南部,而后渐次进入到我们如今生息的这片广阔大陆。
更进一步,中国的分子人类学家用“基因密码”更细致地告诉我们,那些自非洲而来的先民们,从4万年前进入现在的中国境内之后,又如何经过了聚散离合,渐渐走到了一起,成为今天的“中国人”。
我们的迁徙路线图正越来越清晰,但科学家们却并永远不会驻笔,人类之所以成为人类,或许正在于他从不会停止从各种角度探索一个命题:我们从哪里来,又向何处去。


走出非洲:一首数万年的迁徙史诗
我们是谁?我们的祖先什么时候离开非洲大陆的?一路上,他们碰见过谁,谁加入了他们的队伍?——这些千百年的疑问推动着人们去寻找人类迁徙的地图。
文/国家历史编辑邸笑飞
小组科学家调查非洲人基因。
小组科学家和非洲土著交流。


只要用一个棉签擦拭面颊,获得口腔上皮细胞,你就可以知道自己究竟与世界上那个地方的人拥有共同的基因,了解自己家族进化的历程,比如,你是不是和英国女王或者成吉思汗有亲戚关系。这是真的吗?
2005年,美国原住民万帕诺亚格族族长麦克尔·马克雷就试了试,他想了解自己家族拥有文字记载之前的族系史。尽管考古学提出,万帕诺亚格族祖先几个世纪前从西伯利亚而来。但DNA能够更好地揭示他们的祖先何时从亚洲跨越大陆桥来到北美,和哪些部族有血缘关系。除他之外,上万来自世界各地的人,都贡献了自己的口腔上皮细胞样本。
口腔上皮细胞和人类的祖先,其中到底有什么样的联系?想了解这个故事,我们得从头道来,先看看,在进化论刚出现时期,科学家对人类从哪里来的解释。

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  •   1987年,美国《新闻周刊》封面上,一个半裸的黑皮肤夏娃把一个苹果拿给一个黑皮肤的亚当,其内文介绍道:“我们共同拥有一个生活在15万年前的非洲祖母,今天所有的人都是那个她的后代。”



“从哪里来”
DNA我们每个人拥有的共同的祖母,是一位非洲妇女。图/华盖

1856年8月,两名采石工人在德国杜赛尔多夫市郊区一个石灰岩洞清理碎石时,起出了一片骨盆、一个眉棱隆起的头颅骨以及一具骸骨的其他部分,两人把这些骨头拿给他们的领班看,领班以为这是一头熊的遗骨,而当地一名教师兼业余博物学家鉴定后认出,这是一种不同于现存人类的遗骨。这具遗骨后来定名为尼安德特人。
尼安德特人发现三年后,1859年,达尔文就发表了《物种起源》,提出一个令人震惊的学说。达尔文宣称,也许人类不是由一个全能的神所创造的,而是由比较早期的生命演化而成的,这些早期生命可能包括穴居的原始人类。达尔文的想法使维多利亚时期的英国,乃至于现在的基督徒觉得可怕极了。伍斯特主教夫人甚至说:“我们是猿猴的后裔?希望这不是真的。假如是真的,那我们就得祈祷这事别让人家知道。”
但经过激烈的争论后,科学界终于慢慢接受了“人类是由猿类进化而来”这一理论。然而人类起源于哪里仍然存在很大争议。达尔文曾在1871年出版的《人类起源与性的选择》中推测,非洲是人类的摇篮。另一位进化论者海格尔则在《自然创造史》一书中主张人类起源于南亚,还绘图表示各人种由南亚中心向外迁移的途径。为了证明人类的起源地,考古学家纷纷致力于发现猿和人之间的缺环。
1890年,在爪哇工作的荷兰东印度公司医生欧根·杜波斯在爪哇中部特里尼尔一条河岸挖到一个头骨,次年又在同一地点发现一块大腿骨,这个化石颅骨低平,额骨倾斜,股骨长直,适于直立行走,杜波斯相信自己发现了猿和人之间的缺环,将这种新发现的化石命名为“直立猿人”。“爪哇直立猿人”的发现使人类起源南亚说为之一振。然而1927年,中国发现“北京人”化石,中亚起源说流行起来。
但从20世纪起,在南非和东非,有不下20个地点发现了早期人类化石;匈牙利、土耳其、希腊、肯尼亚都发现了原始人类化石或遗骸。这样看起来,世界各地都曾有人类祖先出现,因此多地区起源说逐渐开始占上风,这一学说认为,世界各地的人类是独立起源,即由各地的非洲直立人、海德堡人、尼安德特人、东亚直立人各自独立进化为现代人类的几大人种。
但是,这一学说亦有缺陷,比如不能证明同一地区的化石之间具有直接亲缘关系,因此在人类学家内部也有持不同意见者。
但是,对多地区起源论提出最大挑战的是分子人类学界。

遗传学研究的黎明
1944年,一名叫做路卡·卡瓦利-斯福扎的意大利人考入帕维亚大学学习药学,不久他放弃了这个专业,开始了遗传学的研究,师从著名果蝇遗传学家布扎提·特拉维索。
为了解读不同人群的相互关系,1951年,斯福扎开始研究血液多态性,他带着几名助理,在乡间收集血液。这次,研究者得到教区神父的帮助,他们常常在周日弥撒后,在教堂的圣器保管室内为参加弥撒的村民们抽血。对这次收集的血液进行研究后,他们发现山区村庄血型分布有很大差异,而山谷中村庄差异没那么大。
此后,斯福扎和合作者爱德华兹分析了世界各地15个人群的血型类型。研究结果显示:非洲人处于最靠树根的位置,欧洲人和亚洲人“丛生”在一起。这一结果,首次清晰、直接、令人震撼地反映出了非洲在人类进化史上的地位,被后来的遗传学家们称为“经典的多态性”。
斯福扎开始对人类的遗传关系进行研究之时,正是遗传学迅猛发展的时期,1953年4月25日,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在《自然》杂志报道了DNA双螺旋结构,1962年,他们通过X射线确定了双螺旋结构。
这时,确定人与人的遗传关系最适合的样品已经到手——DNA。DNA是长串复合分子,它能够记录人的演化,就如同我们每一个人体内都有一份历史记录。
这是分子生物学的巨大进展,也使得一个新的学科出现:分子人类学。顾名思义,这一学科将分子生物学技术引入人类学研究领域,试图通过研究人类DNA中所蕴藏的遗传信息来揭示整个人类的形成与演化过程。
其中基因的变异是研究人类多样性的关键,每一个活着的人,都携带着约30个全新的变异,这些突变的发生是随机的,就如同博彩,我们每一个人都是被“突变”所“抽中”的个体,而进化实际是由基因变异引起的。要确定个体与个体之间的联系是否紧密,或者说他们是否属于同一物种,重要的一点就是了解他们的基因。
同时,基因的这种快速、频率可预测的中性突变还具有分子钟的作用,它就好比时钟转动时的滴答声。通过中性突变频率和两个族群间DNA突变的次数差,就可以计算出从基因突变距离现在的时间,也就是说此项变异能够追溯到的“祖先”生存的时间。
但20世纪60年代,在实验室操作DNA就如同大象弹钢琴一样困难。因此研究者只能使用蛋白质,通过研究蛋白质的氨基酸顺序(这个顺序由DNA的核苷酸顺序决定),可以稍窥DNA的差异。
1973年,生化学家斯坦利·柯恩和赫伯特·博耶发现了如何切割DNA,如何把不同生物体的DNA接合在一起,以及如何在细菌体内培养接合的DNA,这些研究使得人们可以对DNA进行精细研究,遗传工程的时代终于开始了。
如何操作DNA的问题解决后,分子人类学家们面临另外一个问题:染色体重组。每当精子和卵子结合,染色体总是一半来自父亲,另一半来自母亲,这种重组使得我们染色体上的DNA如同一副被反复“洗牌”的扑克,不断地发生变化,最后很难找到其最初的图谱。而如果找不到最初的图谱,就难以推算共同祖先的出现时间。
20世纪80年代,遗传学家有了新思路,研究线粒体DNA。这些位于线粒体内的DNA,与一般位于细胞核内的DNA有不同的演化起源,可能是源自早期细菌。而线粒体的DNA的一个特点就是:不能重组。
这样,我们可以开始阅读每个人的血液中流淌着的关于我们自身历史的大书,发现我们的祖先是谁,他们从那里来。

“线粒体夏娃”
1987年,美国《新闻周刊》封面上,一个半裸的黑皮肤夏娃把一个苹果拿给一个黑皮肤的亚当,其内文介绍道:“我们共同拥有一个生活在15万年前的非洲祖母,今天所有的人都是那个她的后代。”
这无疑是一个爆炸性的新闻。得出这一结论的,是美国加利福尼亚大学伯克利分校的瑞贝卡·卡恩和艾伦·威尔逊。
这是线粒体DNA研究中所得出的最著名结果之一,卡恩为此曾在全世界范围内收集胎盘,因为其中含有丰富线粒体。他们研究了147个样品的相互关系后,画出它们的线粒体DNA谱系。卡恩的研究思路是:如果两个人的线粒体DNA在一个多态性位点共享一个变异,那么它们便有共同祖先,这样分析所有样本的相互关系后,分子人类学家就可以构建一棵家谱树,进而追踪到所有族群的共同母亲——所谓“线粒体夏娃”。现代人的基因可以追溯到大约15万年前的一位非洲女性(实际上,夏娃的生存年代是一个区间,在大约15万到18万年间)。
“非洲起源说”刚刚出现时,引起了公众的兴趣,却在人类学家中遭到严厉批判,他们找出一些分析漏洞,比如有人指出,这个研究使用的黑人基因是来自加勒比海,而不是非洲,因此基因上可能已经产生混杂。
但随后遗传学家分析线粒体以外的DNA的时候,亦发现了溯祖现象;后来试验者使用非洲人的基因进行研究,得出了同样的结论,证实了人类的“夏娃”确实在非洲。
1994年,根据线粒体DNA特征的分组结果,英国科学家布莱恩·赛克斯又提出,几乎每一个有欧洲本地血统的人都是由4.5万年前迁入欧洲的7位女性祖先繁衍而来的,这7位女性被他称作“夏娃的七个女儿”。
因此这一点看起来似乎是无可置疑了:我们所有人共同拥有一个生活在大约15万年前的非洲祖母。她的后代走出了非洲,有了我们。
这并不是人类的第一次“出非洲”,事实上,科学家早就发现150万年前,直立人第一次“出非洲”,它们分散到各地,到达东亚的进化为爪哇猿人、北京人等,留在非洲的一部分在10到20万年,进化成解剖学上的现代人,也就是后来走出非洲的那批人类。
或许还可以加上较近的一次:奴隶贸易所引发的非洲人口向外迁移。在16世纪初期,首批非洲奴隶被送往新大陆,后来的岁月中,约有1200万名非洲奴隶横渡大西洋,在彼岸安家。尽管出于人为因素,这也成为一条基因迁移链,在他们的身体里留下了痕迹——很多欧洲、美国黑人身体上带有典型的欧洲标记——M173,就是这次移民所留下的基因标记。这我们将在后面讲到。

“Y染色体亚当”
通过线粒体找到的一定是“夏娃”,而非“亚当”,是因为线粒体所含DNA全部来源于卵细胞,因此其DNA分析只能追溯母系谱系。
所以,人们接着会提出一个问题:找到了夏娃,那么亚当在哪里?科学家们也是如此,在发现人类基因历史的“夏娃”之后,随后便试图去寻找基因历史上的“亚当”。
发现夏娃使用的是在母系之间传递的线粒体DNA,那么研究男性,可以用什么呢?值得庆幸的是,我们有Y染色体。
X、Y染色体是性染色体,而男性的“XY”两条染色体只能在小区域内配对,而在绝大部分区域都不能和X重组,这样在细胞分裂形成染色体时,Y染色体永远避免了被洗牌的命运。同时,Y染色体携带的核苷酸数量远高于线粒体DNA,因而研究人员拥有更多的多态性来区分不同的人类族群。
当时对Y染色体进行研究的科学家很多,包括两个彼得——彼得·昂德希尔和彼得·欧芬纳。昂德希尔最初在加利福尼亚大学研究海洋生物,毕业后进行了一段商业研究,后来转而进行分子生物技术研究,在斯坦福大学的路卡·卡瓦利-斯福扎实验室;而欧芬纳则是化学家,也在斯坦福大学应用高效液相色谱技术分离DNA,他对Y染色体很感兴趣。
正如沃森和克里克合作发现DNA的双螺旋结构,这又是一个跨学科的优秀合作的典型。欧芬纳所掌握一项可以快速检测DNA变异的手段——“高效液相色谱技术”。而昂德希尔则通过对这些变异进行分析,建立“家谱树”,从而得出人群之间相互关系。
2000年11月,《自然遗传学》杂志发布了彼得·昂德希尔、彼得·欧芬纳以及其他19位研究者的成果。长达21人的作者名单,即使在共同署名成为惯例的学术期刊,也是很少见之事,这说明了这项工作的突破性意义,以及它所集中的研究成果之多。
这项研究对全球1062个具有代表性的男性Y染色体进行研究,分析结果表明欧洲和亚洲等地的现代人群都起源于非洲,而美洲和澳大利亚现代人群又都起源于亚洲人群。这就是与“夏娃假说”相互应证的“亚当假说”,这位亚当,生活在距今5万9千年。
然而根据线粒体DNA,最早的现代人基因出现在15万年前的非洲夏娃身上,而亚当Y染色体的年代距今有5万9千年,这近10万年的时间差距该如何解释呢?实际上,迟到亚当出现的时间是在4万到14万年之间。而且在基因序列表中,线粒体DNA和Y染色体是独立的,因此它们是不是在同一时间相遇没有什么意义——从遗传学上来说,“亚当”和“夏娃“不必相遇,只要他们的基因分别流传下来就够了。
亚当和夏娃都有所属了,但是,对于普通人来讲,他们还关心夏娃和亚当的子孙是如何散布到五大洲的。这,马上就会揭晓。

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  •   1987年,美国《新闻周刊》封面上,一个半裸的黑皮肤夏娃把一个苹果拿给一个黑皮肤的亚当,其内文介绍道:“我们共同拥有一个生活在15万年前的非洲祖母,今天所有的人都是那个她的后代。”



寻找基因地图
2005年,一项庞大的多国合作计划启动:“追寻人类足迹计划”。这项计划由美国国家地理学会、IBM和韦特家庭基金会共同出资4000万美元,全球10个研究机构参与了研究。项目的目标是,在2010年前,在全球范围内收集10万人的DNA,从而描绘人类的迁徙地图。
10个参与研究机构分布在世界各地——中国、俄罗斯、印度、美国、英国、法国、黎巴嫩、澳大利亚、巴西、南非,他们分别收集本地区数据,并集中上报给项目总部,由IBM公司的一个科学小组运用高级数据分类技术来揭示样品中蕴含的新模式和联系。
如果找到了人类迁徙的地图,我们可以得到很多有趣的东西,比如一群群人是什么时候离开非洲大陆的;一路上,他们碰见过谁,谁加入了他们的队伍;我们甚至可以发现亚历山大大帝进军亚洲大陆、成吉思汗大军西进中亚、十字军东征这样著名的历史事件在基因上的“痕迹”。
这并不是异想天开。2008年黎巴嫩美国大学的皮埃尔·扎罗瓦发布的一项研究成果已经发现,黎巴嫩人的DNA中发现了通常在西欧人群中出现频率较高的基因段:R1b,而且这一基因段只在黎巴嫩的基督徒中高频率出现,而在穆斯林的基因中则看不到。同时参与这一研究的科学家斯宾赛·韦尔斯,也是基因地理计划的总负责人解释说:“最可能的答案是这是十字军东征的结果”。
研究组发现人类起源的具体位置是东非,也就是今天的肯尼亚和坦桑尼亚一带。而目前地球上最古老的人种之一则是生活在非洲西南部的非洲原住民布希曼人,也被称为桑族人——也就是电影《上帝也疯狂》中所描绘的民族,他们长得并不像常见的非洲人:个子矮小、拥有浓密的卷发、肤色较浅、眼皮较厚。也许通过他们,人们可以遥遥望见我们祖先的背影。这是否意味着,人类最早起源于非洲南部,而不是东非大裂谷?一些古人类学家提出了南方起源说,但是这并不足以成为结论,桑族人曾经分布十分广阔,在索马里、埃塞俄比亚也曾发现过和桑族人特征类似的化石。
非洲人大约10万年前开始外迁,也许是气候变化导致。15万年前,地球处于里斯冰川期的结束期,地球平均温度比现在低10℃,大约13万年前,气候开始变暖,因为海平面的上升以及大气湿度的提高,非洲降雨量增加,12万年前,地球又开始逐渐变冷,至7万年前迅速变冷。美国地球物理学家罗伯特·沃尔特发表了一项研究成果,认为非洲大陆在上一个冰川时期出现的大范围干旱,使现代人迁徙到了沿海地区。

出非洲记
如果把几万年前的人类比作旅行者,他们的迁移过程,就像在一系列相互交联的线路上移动,只是速度非常缓慢。在某一特定线路上,当地人都拥有共同的遗传标记,因此科学家利用字母和数字,为这些线路编号。
大概10多万年前的,非洲人开始向外迁移,第一个发现的非洲以外的,是生活在10万年前的男性远祖基因,科学家给它起了个数字化的名字为M168,在女性远祖的基因谱系上也找到了线粒体L3,就是他们的后代走出了非洲。
大约9万年时,M168上分出一个新的标志,叫做M130,同时还有一个线粒体M,M130和线粒体M相伴随踏上了旅途。他们最有可能的路线是沿着海岸前进,因为海滩容易找到高蛋白质的食物,在非洲之角东部的厄立特里亚,我们发现了距今12万5千年的蛤和牡蛎壳化石,混杂着人类的石器,这说明人类曾以这里的海洋资源为生。
当时的海平面比现在低很多,澳大利亚和伊利安以及美拉尼西亚许多岛屿连在一起。他们在沿海捕捞的过程中,学会了使用木筏,木筏帮助他们从非洲到印尼半岛,再到澳大利亚和新几内亚等地,他们一代代向前推进,可能是为了寻找食物、水或者制造工具的石头。这次离开的人群,形成了我们后来所称的棕色人种,他们到澳洲的时间可能是6万年,在东亚大陆散布开则是4万多年前,被称为早亚洲人。
棕种人到美洲还没有遗传证据,尽管在南北美洲都有发现M130标记,但是由于缺乏时间估算,不能确定是棕色人种留下的还是后来的移民带去。但许多古人类遗骨和考古遗迹的发现证明棕种人曾到达美洲,比如美洲古老的奥梅克文明留下的石刻头像,很可能就是棕色人种留下的。如果他们到达美洲,应该是使用木筏,因为当时白令陆桥一片冰雪覆盖,人类无法通行。
这些棕色人种文化相对较低,没有精湛的狩猎技术保证每次捕猎都有收获,因此他们不浪费任何食物来源,从安达曼到伊利安,棕色人种始终有着食用人类死尸的传统,也许外人听来毛骨悚然,对棕种人来说却是自古流传下来的部落生存必需的准则。
大约与M130同时,出现了一个标记M89,表明人类通过北非由陆路进入了欧亚大陆。不久M89上分出了M9,这是所有欧亚人的祖先。M9的后代在旧石器时代晚期向东移动时出现变异,分化出了M20、M45和M175,M20主要在印度,M45向东迁徙时遇到了天山的障碍,无法进入中国的西北地区,成为中亚人和部分印度人的祖先。
而M45的后代M242,大概3-4万年出现在中亚或南西伯利亚,并移民进入了美洲,他们带有的基因标记是M3。这批移民至少分为三批,在不同时间到达美洲:第一批是3万年前,由中亚来的部分人走过白令陆桥,到达美洲后南下,成为南美和北美南部大部分的印第安人;第二批在2万年前,从南向北经中国东北到白令陆桥,占据了北美北部;而大约3千年前,爱斯基摩人和阿留申人从白令海峡到美洲,是第三批。
M175继续沿着喜马拉雅山南麓向东、向北迁徙,绕过中南半岛进入中国,他们是从东非来到东亚的第二波亚洲人:晚亚洲人,也就是黄色人种,他们的扩散速度很快,从西亚进入印度河流域,穿过南亚次大陆北端,大约3、4万年前到达东南亚地区,只用了棕色人1/5的时间,在两万年前的玉木冰河盛期,黄种人进入中国,由南往北分布,整个扩张开来。
由于棕色人种到达较早,最初到达的黄色人种还没有能力和棕色人种抗争,后来黄种人逐渐与棕色人种争夺地盘,由于黄色人种先进入了新石器时代,在技术和体力都占优势,他们逐渐得以对棕色人种进行屠戮和驱逐。
尽管这一事件已经非常久远,我们仍能从考古或者历史记载中发现蛛丝马迹,和DNA的分析结果暗合——在商代的人骨材料中,我们可以发现棕色人种的成分,殷墟的祭祀坑里有大量异族俘虏的头骨,其中很大一部分可能是棕色人种;同时地方史料记载,清代广东官宦家庭曾养过“小黑人”;在台湾,最早到达的南岛语系原住民有着灭绝“矮黑人”的传说。这些传说或史料,都是对这一事件的历史记忆。黄种人对棕种人的屠戮和驱逐导致现在东亚人群中,棕色人种的标记M130非常少见,但现在仍存在的少量棕色种人可以证明他们曾经的历史——比如菲律宾吕宋岛中部、马来半岛北部的山地、安达曼群岛的亚洲黑人,印度半岛的达罗毗荼人。

尾声
比起考古学来说,分子人类学有了很大进步。古人类学家常处于两难的尴尬境地——尽管在农业出现之前,曾有数十亿人生存过,但散落在各地的遗骨和工具,却少得可怜,他们能够依仗的依据只是偶然寻找到的遗骨和化石。而分子人类学家不需要等待化石被发现,证据就在自己身边。
但分子人类学也有其局限,科学家检测人类的DNA不是没有止境的,他们擅长研究久远之事,然而对较近的基因的分析,则有一定误差,目前最近只能回溯至几十代之前,再往下的谱系仍处于混沌之中,无法再回答更多的历史问题。同时,人类迁徙的过程中,仍有很多细节未能明了,包括迁移的速度,以及出非洲的次数。
因此除了从更多的地方,采集更多的DNA,科学家开始把目光瞄向与人类相伴而生的生物:细菌、跳蚤甚至虱子,他们希望能从这些生物的基因中,发现人类迁移的痕迹。
近十几年,科学家分析了大量DNA,人类的出“非洲记”已具备了大部分的细节,但对人类迁徙史的回顾,仅开了一个头。我们知道,我们的祖先是如何来到东亚,进入现在中国的,下面即将展开的是另一场旅途——入中国记。

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