現(xiàn)代分子生物學(xué)如何力證人類(lèi)“非洲起源說(shuō)”

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

人類(lèi)從何而來(lái)?這個(gè)謎題已經(jīng)困擾了我們數(shù)千年,是單一起源還是多地區(qū)起源,歷來(lái)眾說(shuō)紛紜。

在神話中,大地是人類(lèi)起源,女?huà)z或普羅米修斯用泥土造就了人類(lèi)。隨著現(xiàn)代科學(xué)的興起,迷霧逐漸被撥開(kāi)?茖W(xué)家們從泥土中找尋出人類(lèi)起源的依據(jù),無(wú)論是修正“非洲起源說(shuō)”的路線,還是以“多地區(qū)起源說(shuō)”建立全新人類(lèi)起源模型,都意味著傳統(tǒng)人類(lèi)起源學(xué)說(shuō)的改變。

8月21日,在上海書(shū)展分會(huì)場(chǎng)上?茖W(xué)會(huì)堂,上?茀f(xié)邀請(qǐng)到了北京大學(xué)教授饒毅、中國(guó)科學(xué)院院士分子生物學(xué)家金力、復(fù)旦大學(xué)教授李輝、上海自然博物館何鑫博士,共同討論人類(lèi)起源之爭(zhēng),用科學(xué)的證據(jù)來(lái)回答人類(lèi)和中國(guó)人起源及遷徙的問(wèn)題。

分子生物學(xué)力證人類(lèi)起源于非洲

人類(lèi)起源中,人類(lèi)進(jìn)化的大致過(guò)程并無(wú)太多爭(zhēng)議。金力院士介紹了這一過(guò)程:“人在分類(lèi)學(xué)上屬動(dòng)物界脊索動(dòng)物門(mén)哺乳綱靈長(zhǎng)目,黑猩猩是人類(lèi)最近的近親,二者在400萬(wàn)至700萬(wàn)年間分離開(kāi)來(lái),人類(lèi)開(kāi)始獨(dú)立進(jìn)化。在400萬(wàn)年前出現(xiàn)了南方古猿,它已基本具有人類(lèi)特征。而200萬(wàn)年前出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,人類(lèi)祖先能夠挺直地站起來(lái)了,因此這些人被稱(chēng)作直立人。與黑猩猩分離而來(lái)的南方古猿以至早期直立人的化石都是在非洲被發(fā)現(xiàn),但晚期直立人的化石在歐亞大陸的廣闊區(qū)域內(nèi)被發(fā)現(xiàn)。這是直立人與其他人類(lèi)祖先的不同之處,他們已經(jīng)走出了非洲,這大概發(fā)生在200萬(wàn)年左右!

“之后早期智人出現(xiàn)了。早期智人以海德堡人及尼安德特人為代表,他們?cè)跉W洲大陸和西亞分布非常廣泛,生存年代距今80到2.8萬(wàn)年。而今天的人類(lèi)屬于晚期智人,是解剖學(xué)上的現(xiàn)代人。年代比較早的晚期智人化石同樣在非洲被發(fā)現(xiàn),大概是20萬(wàn)年到5萬(wàn)年左右。因此人類(lèi)是否起源于非洲,亦或是世界多地,成為了今天研究古人類(lèi)進(jìn)化發(fā)展的主要爭(zhēng)議。”

“非洲起源說(shuō)”在1987年由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校教授正式提出,認(rèn)為20萬(wàn)年前非洲的直立人進(jìn)化而來(lái)的早期智人進(jìn)化為現(xiàn)代人,在約5萬(wàn)年前這些現(xiàn)代人走出非洲,成為世界各地人類(lèi)的祖先。

“多地區(qū)起源說(shuō)”即歐洲、亞洲直立人也獨(dú)立進(jìn)化,同非洲直立人一般,變成了現(xiàn)代人。

金力院士告訴聽(tīng)眾,“多地區(qū)起源說(shuō)“在中國(guó)也有許多人主張,原因是過(guò)去幾十年里發(fā)現(xiàn)了大量古人類(lèi)(包括直立人、早期智人、現(xiàn)代人)化石!彼鼈?cè)跁r(shí)間分布上具有連續(xù)性,空間分布上南、北都存在,所以支持了東亞地區(qū)有獨(dú)立起源的說(shuō)法!

隨著現(xiàn)代科學(xué)興起,分子生物學(xué)的運(yùn)用卻產(chǎn)生了不同的結(jié)論。分子人類(lèi)學(xué)上世紀(jì)八十年代末進(jìn)入中國(guó),在20年多的發(fā)展過(guò)程中,主要通過(guò)對(duì)DNA序列的測(cè)序和對(duì)照,為研究人類(lèi)的源流開(kāi)拓了新思路。成為考古學(xué)外研究人類(lèi)起源、民族演化、古代人群的遺傳結(jié)構(gòu)、古代社會(huì)文化結(jié)構(gòu)又一利器。

饒毅教授介紹:“考古學(xué)家在人類(lèi)起源問(wèn)題上做出了很多貢獻(xiàn),但是并沒(méi)有解決人類(lèi)起源的所有問(wèn)題。分子生物學(xué)興起之后,特別是對(duì)DNA序列可以進(jìn)行良好測(cè)序和對(duì)照之后,人類(lèi)起源這一問(wèn)題開(kāi)啟了新篇章,其中對(duì)人類(lèi)共同起源這一學(xué)說(shuō)提供了越來(lái)越多的證據(jù)。”

從分子人類(lèi)學(xué)來(lái)看,運(yùn)用遺傳學(xué)的工具對(duì)非洲、歐洲以及亞洲人種的母系線粒體和父系Y染色體進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)不同人種共同的祖先距今天的時(shí)間為14.3-14.4萬(wàn)年。金力院士表示,“如果是多起源說(shuō),那么他們的差別應(yīng)該是200萬(wàn)年左右,因?yàn)榧s200萬(wàn)年時(shí)非洲直立人走出了非洲,走向世界各地。而如果是單一起源,那么差別應(yīng)該要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于200萬(wàn)年,應(yīng)該是5萬(wàn)年到20萬(wàn)年之間——早期智人進(jìn)化為今天的現(xiàn)代人,然后現(xiàn)代人再走出非洲。分子生物學(xué)的結(jié)論,為‘非洲起源說(shuō)’提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。”

在該結(jié)論產(chǎn)生之后,金力院士的研究團(tuán)隊(duì)嘗試從現(xiàn)代亞洲人中找到反例,證明其不是自非洲而來(lái)!拔覀儾杉163個(gè)群體,覆蓋大部分東亞地區(qū),共檢測(cè)了12127個(gè)Y染色體。但實(shí)驗(yàn)完成后發(fā)現(xiàn),所有個(gè)體統(tǒng)統(tǒng)來(lái)自非洲!

而在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的大量具有聯(lián)系性、普遍性的古人類(lèi)化石是否可以說(shuō)明東亞地區(qū)有獨(dú)立起源?金力院士指出,出土化石和他們的基因分析并不矛盾。“我們通過(guò)Y染色體研究了東亞人的起源,認(rèn)為他們同樣是遷徙而來(lái),時(shí)間是3萬(wàn)到4萬(wàn)年以前。而東亞化石中的早期智人或許已經(jīng)滅絕,現(xiàn)代人的祖先在那以后遷徙而來(lái),沿著南邊進(jìn)入東南亞,再往北成為了東亞現(xiàn)代人祖先!

走出非洲后的人類(lèi)發(fā)生了什么?

人類(lèi)走出非洲是5萬(wàn)年到7萬(wàn)年前,而早期智人尼安德特人在歐洲到中亞的分布最晚是在2.8萬(wàn)年前。那么當(dāng)我們的祖先走出非洲后,是不是碰到了尼安德特人呢,碰到后發(fā)生了什么嗎?金力院士說(shuō),“我們選擇基因保存比較好的尼安德特人化石,成功提取了DNA。通過(guò)對(duì)這些尼安德特人的全基因組進(jìn)行測(cè)序發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代人的祖先出了非洲以后,跟早期智人發(fā)生了關(guān)系,不僅發(fā)生了關(guān)系,還產(chǎn)生了后代,而這個(gè)后代還在我們的人群當(dāng)中,在每一個(gè)人的基因組中存在。他們占的比例不多,大概占整個(gè)基因組的2.4%。我們的基因97%以上是從非洲來(lái)的,但是還有2.4%的東西是在非洲以外的早期智人的,準(zhǔn)確說(shuō)是尼安德特人的基因貢獻(xiàn)的。”

“后來(lái)又發(fā)現(xiàn)另外一種人叫丹人,丹人和尼人有同一個(gè)祖先,也是來(lái)自非洲。亞洲人的基因組中除了尼安德特人的基因外,還有丹人的基因。也就是說(shuō)亞洲人的基因組里,早期智人的成份比例略高于歐洲人!

那么這些早期智人的基因片段到了我們的基因組里,究竟是好是壞呢?金力教授說(shuō),“我們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),大部分現(xiàn)代人基因組中的早期智人片段跟環(huán)境應(yīng)答有關(guān),即這些早期智人片段能夠在某種程度上幫助我們的祖先適應(yīng)新環(huán)境。我們祖先原是非洲的,出了非洲以后到了歐亞大陸,這個(gè)環(huán)境對(duì)他們來(lái)說(shuō)是新的,會(huì)水土不服,但是當(dāng)?shù)氐耐寥,即早期智人尼人和丹人已?jīng)在歐亞大陸生存了50萬(wàn)年以上,他們的基因幫助我們適應(yīng)了當(dāng)?shù)丨h(huán)境。不過(guò)也有一種爭(zhēng)議認(rèn)為尼安德特人的基因跟我們的某些疾病有關(guān),這種觀點(diǎn)還待進(jìn)一步的研究!

尼安德特人雖然有很好適應(yīng)環(huán)境的能力,但何鑫表示現(xiàn)代人的能力實(shí)際強(qiáng)過(guò)尼安德特人,“一些化石證據(jù)表明,在同一個(gè)區(qū)域內(nèi),現(xiàn)代人類(lèi)的歲數(shù)要超過(guò)尼安德特人,F(xiàn)代人的群體內(nèi)部分級(jí)已經(jīng)很明確,有祖父祖母參與哺育后代,并且在群體中有知識(shí)的積累和傳播,這使得現(xiàn)代人的祖先比尼安德特人具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。在以后漫長(zhǎng)的歲月里,遭遇氣候變化時(shí)尼安德特人滅絕了,而現(xiàn)代人存活下來(lái)了。”

人類(lèi)為什么走出非洲?

金力院士告訴聽(tīng)眾,人類(lèi)有三次走出了非洲。“最早是200萬(wàn)年前的直立人,然后是50—80萬(wàn)年左右尼人祖先海德堡智人,最后是現(xiàn)代人祖先走出非洲。為什么要走出非洲?有一個(gè)假說(shuō)叫撒哈拉泵假說(shuō),即假設(shè)撒哈拉沙漠由滄海變成桑田。撒哈拉大沙漠本來(lái)和阿拉伯沙漠聯(lián)系在一起,遠(yuǎn)古氣候潮濕的時(shí)候,撒哈拉是大草原,人類(lèi)在東非這里起源,但有的人類(lèi)跟著動(dòng)物跑到了撒哈拉以外的地區(qū)去了。后來(lái)氣候變得干燥,草原變成了沙漠。那批遠(yuǎn)走的人回不來(lái)了,唯一的去向就是往東、往北走。這樣的事件在過(guò)去幾百萬(wàn)年里發(fā)生過(guò)若干次,我們看到跟人類(lèi)起源有關(guān)的至少有三次!

但金力院士亦表示,三個(gè)月前的一次研討會(huì)中,諸位專(zhuān)家對(duì)人類(lèi)祖先走出非洲的得與失進(jìn)行了探討,“出走非洲,可能對(duì)現(xiàn)在東亞人群的疾病和健康狀況產(chǎn)生了非常深刻的影響,我們很多疾病回過(guò)頭去追蹤會(huì)發(fā)現(xiàn),其實(shí)跟我們的祖先走出非洲有關(guān)系,所以我的結(jié)論是我們的祖先可能是不應(yīng)該走出非洲的!

分子生物學(xué)真的獨(dú)擅勝場(chǎng)嗎?

眾所周知,歷史學(xué)、人類(lèi)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)都對(duì)研究人類(lèi)進(jìn)化做出了很大的貢獻(xiàn)。比起其他學(xué)科,分子生物學(xué)真的獨(dú)擅勝場(chǎng)?今后又該如何對(duì)待人類(lèi)起源的研究呢?

李輝教授表示,“人類(lèi)進(jìn)化的過(guò)程非常復(fù)雜,受到多方面因素的影響,我們沒(méi)有辦法一步到位。但人類(lèi)起源必然是科學(xué)問(wèn)題,科學(xué)問(wèn)題要用科學(xué)去思考,所以我們必須科學(xué)還給科學(xué),把情感還給情感。分子生物學(xué)使‘非洲起源說(shuō)’成為了一個(gè)很硬性的結(jié)論,其他的證據(jù)只能做更多的解釋?zhuān)⒉荒芡品@一結(jié)論!

“不過(guò),任何一個(gè)問(wèn)題如果從單一領(lǐng)域研究,我們看到的只能是片面。大家都對(duì),關(guān)鍵是要把不同角度看到的圖象有機(jī)地結(jié)合在一起。我們現(xiàn)在看到的化石證據(jù)和基因證據(jù)的矛盾也不見(jiàn)得是真的矛盾。洞穴經(jīng)常坍塌,水流翻轉(zhuǎn)的影響,也會(huì)影響對(duì)化石年代的判斷。所以我們即便看到很多證據(jù)和現(xiàn)象,也要想想是不是有其他解釋!

在談及進(jìn)化的時(shí)候,人類(lèi)都存在一個(gè)潛在的心態(tài),即希望證明我們的延續(xù)是因?yàn)榫哂心撤N優(yōu)勢(shì),這也是達(dá)爾文進(jìn)化論里隱含的意思。但金力教授表示,“一個(gè)物種如果能生存下來(lái),只有一個(gè)理由,好死不如賴(lài)活著。”何鑫說(shuō),“希望更多人了解到,其實(shí)和其他物種一樣,不是因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在在這里,就是這里永遠(yuǎn)的主人,其實(shí)和人類(lèi)一路走來(lái)始終面臨著滅亡的威脅,這是我們研究人類(lèi)起源更深層次的內(nèi)涵!

金力院士表示,“盡管直立人進(jìn)化成現(xiàn)代人這件事看起來(lái)是很簡(jiǎn)單的事情,但是它實(shí)際上在科學(xué)研究當(dāng)中的復(fù)雜程度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的早期預(yù)期。而科學(xué)研究不是去站立場(chǎng),科學(xué)是理智而溫和的,它基于觀察,但觀察往往會(huì)受到觀察者本身的局限性的影響,所以對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)我們要探索真理,事實(shí)是怎么樣就是怎么樣,不需要堅(jiān)持我們的觀點(diǎn),我們?cè)缙诘挠^點(diǎn)如果是錯(cuò)的就是錯(cuò)的,重要的是根據(jù)觀察你能不能得出符合觀察的結(jié)論。我們需要對(duì)更多的古代樣本進(jìn)行分析,這樣才會(huì)不斷提高人類(lèi)對(duì)自身起源的認(rèn)識(shí)。”


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/1313316.html

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