内容摘要:非洲是现代人唯一的起源地,其他地区的现代人都是从非洲起源后迁徙扩散的结果,而且这种扩散是一个完全替代的过程,即除了非洲之外其他地区的古老人群都灭绝了,没有产生后代,我们都是20万年前从非洲诞生然后扩散出来的早期现代人类的后裔。发现于印度尼西亚的弗洛里斯人由于发现尼安德特人和所谓出自非洲的“早期现代人”发生过基因交流,现代人基因库中含有一定尼安德特人的遗传信息,于是提倡“出自非洲说”的一些学者改变或悄悄改变了观点,他们提出了一种新的观点叫做“同化说”。关于现代人的起源与演化,立足世界各地的资料做观察与思考,我认为,在旧大陆的几个重要人类演化中心存在着区域性的多样化模式:首先是非洲,这里人类是连续演化的而且不断有人群在走出非洲向世界各地扩散。
关键词:非洲;起源;基因;人群;演化;证据;尼安德特;学者;研究;化石
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对于现代人起源,尤其是对我们直系祖先的寻找,很多人都感兴趣,媒体也在不断拷问,但是在很大层面都只是茶余饭后的谈资,很少有行动去研究、思考、传播。
我今天谈的就是这个问题。媒体和社会大众经常搞不清两个概念:人类的起源和现代人的起源。很多人会说,人类不是起源于非洲吗?怎么现在又谈本土演化?这实际上是两个概念:人类起源是指我们最初的祖先,即远祖的来源,也就是从古猿中分化出来的具有直立行走能力的这个灵长类群体出现的节点;现代人起源是指我们直系祖先,即近祖的来源,发生的时间节点很近。这是不一样的概念,不要混淆。
人类演化经历的不同发展阶段
现代人在演化阶段上被称为晚期智人,总体来说与我们现生人群有基本一致的生理结构特点,行为方式与以前有很大区别。以前认为现代人起源是很晚的事情,4、5万年前才出现,但学术研究不断将现代人起源的节点向前推至10到20万年前。对于早期现代人,亦即我们的直系祖先,我们想知道他们是谁?来自哪里?这个问题在最近三十多年成为学术界的热门课题,围绕这个课题产生了两大学说:“多地区进化说”或者“连续进化附带杂交说”和“非洲单一地区起源说”或者“出自非洲说”、“夏娃说”,这两个学说经常针锋相对地发生争论,有的媒体将国内这两个学说的代言人——上海(复旦大学遗传学研究所)的金力院士和北京的吴新智院士,他们的头像和观点,在报纸上并列刊登,进行论战。
对于这两个理论,很多人知道一些但不全面。我在这里列出来,大家可以在对比中看出它们的异同点。
“多地区进化”与其后在此基础上发展出的“连续进化附带杂交”假说,核心论点是早期智人甚至是晚期直立人以来,人类就是一个生物种群,没有发生新的分化;东亚地区从直立人以来演化是连续的,不存在演化链条的中断,期间没有发生大规模移民替代事件;这个地区人类与外界有一定隔离,这种隔离使得东亚人群从古到今与西方人群存在一定区别,区域性特点鲜明;但这种隔离并不是完全的,只在某种程度上发生,东西方、南北方人类在不断迁徙背景下基因交流不曾真正中断过,而且这种基因交流有与时俱增的趋势;迁徙与基因交流使东西方人群保持在一个物种内,没有分化成不同的物种;对中国与东亚而言,基因交流在古人类演化中只起到辅助作用,本土人群的代代相传、连续进化占主导地位,所以叫做“连续进化附带杂交”。
“出自非洲说”也称“替代说”,它首先认为现代人类即晚期智人是有别于直立人和早期智人的新的物种;现代人在约20至10万年前起源于非洲;非洲是现代人唯一的起源地,其他地区的现代人都是从非洲起源后迁徙扩散的结果,而且这种扩散是一个完全替代的过程,即除了非洲之外其他地区的古老人群都灭绝了,没有产生后代,我们都是20万年前从非洲诞生然后扩散出来的早期现代人类的后裔;具体到东亚地区,认为现代人是先到达东南亚然后从南向北扩散;对中国而言,早期现代人约在5、6万年前从南部进入然后向北迁徙;原先生活在这片土地上的人群,例如大家耳熟能详的北京猿人,在现代人到来之前因末次冰期天寒地冻的恶劣环境而灭绝,新来者与原住民之间没有碰面、交集。
这项研究开始是在学术界中进行,后来媒体推波助澜,就远远超出了学术讨论的范畴。比如印度媒体的报道中提到印度科学家看到这个结论很高兴,因为现代人先到达印度半岛,然后去往中国、日本、韩国,那么印度人的演化地位要比东亚其他地区的人群早,因此印度人相对于东亚其他人群有更高的演化地位。韩国媒体也找到了自信心的归属点,认为日本人要经过朝鲜半岛才能到达日本,所以朝鲜半岛上的先民是日本人的祖裔群体,但他们忘了这些早期人群是要先经过中国大陆才能扩散到朝鲜半岛的。
“出自非洲说”提出后风靡学术界和媒体,呈现一边倒的趋势,相反 “多地区进化”、“连续进化附带杂交”假说受到嘲讽、否定甚至打压。虽然“多地区进化”在上世纪40年代就由德国学者魏敦瑞(Weidenreich,后来加入美籍)提出,而“出自非洲说”是1987年才在分子生物学界提出,但“出自非洲说”后来居上。
中国学界在“出自非洲说”提出来的前十年基本没什么反应,后来由于金力教授团队的研究和倡导,这一学说开疆拓土到了中国学术界,并渐使中国成为这一波学术争议的中心之一,在这样的讨论下,中国人的祖先似乎一下子变得模糊不清,要重新定位、寻找。在学术讨论和媒体报道之中,东亚及中国地区人群本土连续演化、现代人本土起源的理论受到质疑和批判,例如美国学者Barry Sautman认为,中国学者坚持本土人群连续演化是被民族主义绑架和被政府利用的结果,是学者配合党和政府凝聚民力民心的不自觉的行为;部分中国学者也持这种意见,比如有学者在《科学时报》发表文章称:当我们处于殖民地半殖民地社会时坚持这种立场可以激发自强不息的精神,但处于高度国际化的今天,仍旧坚持中国人本土起源的学说,未免有些狭隘,这是一种文化沙文主义的表现。
多地区进化说
非洲起源说
在这里我想提出一个问题,“出自非洲说”是被普遍接受的科学论断吗?东亚人类连续演化的假说是否真的是民族主义作祟而非科学观点?多地区起源、连续演化的主张有什么证据支持?另外,在讨论与传播中如何分辨什么是真相?什么是谬误?我们到底应该相信谁?
首先介绍一下 “出自非洲说”、“完全替代说”的支持证据。第一,这种理论最重要的证据是一种间接证据而非直接证据,是对不同地区的现生人群遗传变异的溯源推导,即从现代变化来推导远古。其假设前提是一个地区的遗传变异越复杂,这个地区的人类历史根基就越久远。研究结果是现在的非洲人遗传最复杂,因而人类的根儿就在那里;第二,这种学说试图寻找现生人群中的古老基因,发现非洲人携带的古老基因较多。再进行聚类、演化树形分析,就得出现代人类起源于非洲的结论;第三,他们也致力于从远古人类身上寻找直接证据,其中包括对尼安德特人的古DNA分析。尼人是20万年至3万年前生活在西亚、欧洲甚至西伯利亚的一支人类,是早期智人的代表。对他们的基因测序发现他们与现代人截然不同,二者之间存在不可逾越的鸿沟。于是认为尼安德特人代表的古老人类已经完全灭绝。还有化石形态证据,例如在东非Omo和Herto两处遗址找到古人类头骨化石,年代分别被测定为距今20万年和16万年左右,其形态是完全现代人的,与从DNA角度推测的现代人起源时间非常契合。当1987年三位遗传学家在Nature上发表首篇“出自非洲说”的文章时,他们并没有任何化石证据,完全根据分子生物学推测得出结论。之前对Omo头骨的测年结果为距今10万年左右,后来重新测年将年代改写为20万年左右,对出自非洲说给予了重要支持;第四,从考古学文化角度,一些学者同样致力于寻找证据,如精美的石叶工具、复合工具、骨器、艺术的作品及墓葬等,都被认为是早期现代人的行为遗留,如果有这些遗存存在,它们的创造者就是现代人,如果没有这些遗存就是古老人种。
有些学者尤其是分子生物学家非常坚信他们的研究是完全正确的,例如中科院昆明动物所的宿兵先生认为:过去二十多年遗传学的所有证据都支持现代人非洲起源假说,DNA特点是代代遗传没有断裂,并且DNA复制率——基因变率数据基本恒定,分子生物钟可以被用来推算人类起源与演化的时间。还有学者认为基因作为证据更可靠,其他事物变化太快,人类唯一无法改变的就是基因,而且基因可以不受环境、战争、社会影响,即使有变化,分子生物钟也会按照一定速率变化,并不会因环境而调整事件间隔。
但并非所有人都同意这种观点。2007年就有分子生物学家认为基因突变率并非恒定,不同学者有不同计算方式,不同分子生物种数据可能导致两倍甚至二十倍的数据差异。有学者指出假如用不同方式计算,现代人起源时间从500万年前到5.9万年前之间都有可能。中南大学的黄石教授认为分子生物钟仅有限的局部存在,而并非普遍现象,分子生物钟就是用一个不确定的东西去解释另一个令人疑惑的现象,这条路的漏洞以及等距离现象的正确解读只有在几年前才被认识到,我们应该认识到这种弊端的存在。两三个月前网上有一篇被热炒的文章,题目是“美国DNA谱系科学院再驳非洲起源说”,作者认为之前的研究数据完全没有任何科学基础,根本不存在现代人非洲起源的可能性。这篇文章发表后我咨询了复旦大学的一位遗传学家,他说这个人是一个民科,完全不具备相关的科研能力。维基百科也有这样的评论。那我们可以对这位民科的观点忽略不计。但一些严肃的学者也有类似的言论,例如Alan R. Templeton,原本是出自非洲说的一位重要推手,并且认为现代人从非洲走出去的时间不止一次。但是他后来做了反思,提出出自非洲说用现代人群遗传变异做溯源推导是建立在一些错误的信息基础上,假如这些错误被纠正,出自非洲说的支持证据就所剩无几,反而是连续进化附带杂交更有说服力。2013年一位学者发表的一篇文章认为“出自非洲”是一场骗局,存在诸多虚幻的假设前提、错误的材料信息和逻辑混乱,对很多质疑无法回答。相反,被“出自非洲说”冲击得支离破碎的“多地区进化”模式,却有着坚实的科学与证据基础,能更好地回答人类演化的一系列问题。这是西方学者的一些反思,所以并不是所有人都赞成这种理论。
出自非洲说或完全替代说理论也在不断修正发展中,这种修正与发展的基础是古DNA分析的突破。古人类DNA分析工作吉林大学已经做了多年,中科院古脊椎所最近也建立了分子生物学实验室,引进了目前这方面最好的设备、技术和人才。当然这方面工作的领跑者是西方学者,尤其是对尼安德特人基因的提取和解读。其中的一项重要突破针对的是出土于俄罗斯西伯利亚阿尔泰地区一个叫做Denisova洞穴的人骨材料。当时发现非常小的一段人类指骨,小到很难用手指捏起来。对其DNA提取测序竟然发现属于一个完全未知的人种,既不是尼安德特人也不是所谓早期现代人,是一个新的人种,3万到5万年前生存在南西伯利亚地区,被命名为“丹尼索瓦人”(Denisovan)。于是发现,当时这个区域同时生活着三种人:丹尼索瓦人、尼安德特人和早期现代人。这三种人在一个地方同时出现,说明新的人种的诞生并不会取代其他人种。这种证据实际上不断被发现,比如在印度尼西亚弗洛里斯岛发现小矮人,是很近的年代,但具有非常古老的特征。在云南发现的马鹿洞人和广西的隆林人都有这个特点。所以人类演化并非直线单向的简单过程。对“完全替代说”的最大冲击来自于对尼安德特人基因测序和尼安德特人与早期现代人基因交流证据的提取。刚才说到,早期研究认为尼安德特人与现代人基因差距特别大,不可能有任何基因交流,但是2010年一篇发表在Science上的文章报道,在克罗地亚的一个洞穴里面发现了一批尼安德特人骨片,对其中三件做DNA提取并获得了成功,测序分析表明,生活在欧亚大陆的人群(例如法国人、中国人等)比生活在非洲的人群(例如南非人、约鲁巴人)在基因组序列上离尼安德特人更近,说明欧亚大陆的早期现代人很可能和尼安德特人有过杂交。研究人员还通过对欧亚大陆人群的分析,找出了多个可能来自尼安德特人群的基因片段。总体来看,人类基因组中有大概1%-4%的区段可能来自尼安德特人。这咋看之下似乎是可以忽略不计的比例,但我觉得完全不可以忽略,它的意义不在于从1%到4%,而在于从无到有。因为以前认为这种人彻底灭绝,但现在发现我们的血液中流淌着他们的基因,以后的科学研究又不断揭示更多的基因交流的事实和真相。我们研究所的付巧妹博士先后在Nature上发表了两篇文章,公布了对从罗马尼亚、西伯利亚地区发现的3、4万年前的人骨进行DNA测序的结果,发现尼安德特人确实对现代人基因做过一定程度的遗传贡献,其中一个个体中所含的尼人基因达到6%-9%,该个体的第5或6代先人中的一位就是尼安德特人。一位学者于2014年在Science上发表文章,认为尼安德特人对一些现代人群体的基因贡献甚至能达到20%,而且尼安德特人的基因贡献不在于多少而在于种类,因为他们是生活在欧洲比较寒冷的地区,具备一些特殊基因,而早期现代人得到这种基因后可以保证从非洲迁徙过来后,能在寒冷气候环境中,包括青藏高原等高海拔地区生活,使我们能够免除一些疾病,对环境适应能力增强。当然也有分析认为我们从尼安德特人身上也获得了一些遗传疾病,所以作用有好有坏。






