人类起源的故事
我们现在的人类是谁?从哪里而来?又是如何演化成今天世界各地的不同族群?我们是地球已知的唯一人种吗?…
探索历史,过去主要都是历史学家、考古学字、语言学家的工作,他们通过发掘的古遗迹、文学作品或者各地的语言特征来推演历史上的故事,当20世纪中后期,人类基因的秘密被解开之后,DNA基因分析和遗传学家也开始加入,借助从古代骨骼中提取DNA的技术突破,开始能比较科学、清晰地展示数万年以前早先人类的演化路径,大卫.赖克作为古人类DNA领域的世界级领跑者,利用最新的研究成果,颠覆了过往很多关于早先人类的认知。
一、基因组里的人类编码史
基因记录着我们从父母那里继承的所有遗传密码,首先,每个人都会从父母那各自继承一个基因组,一个基因组内包括23条染色体,他们是由两条长链上的约30亿个化学单元(核苷酸)组成(父母双方的2个基因组,则有60亿个), 每一个化学单元都可以编码为字母表中的A、C、G、T,按照一定的序列存在,通常所说的“基因”事实上指的只是这个链条上的微小片段,大约1000个字母。
不过,事情没这么简单,只是单纯的继承和复制的话,就不会有每个独特的个体了,在复制父母基因组的过程中,序列会发生随机的错误(称之为“突变”),概率大约是每1000个字母发生一次,也就是30亿个字母中通常会存在300万个不同之处,进一步,遗传学家发现, 由于遗传突变累积的速率多少是恒定的,两个基因组之间在任一片段上的差异密度越大,说明这两个片段距离最近共同祖先的时间就越长 ,这样,通过检查差异密度就可以来推演历史上的某个事件是在多久前发生的。
遗传学在研究人类历史第一次应用是从线粒体DNA开始的,同样的, 线粒体DNA也只是基因组的一小部分,约占总数的20万分之一,大约1.6万个字符(Y染色体有近6000万个),而且,它由母系遗传,从母亲传给女儿 ,再由女儿传给外孙女,如果母亲只有儿子,就没法遗传了。但是,线料体的错误纠正机制能力较低,发生突变的大约是普通DNA的近100倍,正如我们上面所说的,突变速率越快,也就越有足够的多样性来对比分析。
借助这个方法,人类第一次证实了现代人的共祖都起源于非洲,推翻了此前的“多地区独立起源假说”,根据这种假说,我们当代人类都是从至少180万年前扩散到此地的直立人演化而来的,而直立人的后代在非洲和欧亚大陆各地平行演化,所以其当代人的线粒体DNA也应该在200万年前左右就分离了。然而,检测结果却是,现代人类的“线粒体夏娃”出现时间是大约在20万年之内,地点是非洲。
遗传学的另一次大的应用是在Y染色体,也叫性染色体,与线料体DNA不同的是,他只在父系间传递,而且线料体DNA通过不断的突变,其多样性已经湮灭了先祖的痕迹, 但Y染色体内部存在着一种抵抗重组的力量,非常稳定,也就是无论经过多少代,我们都可以从Y染色体中上溯到父系先祖。这一次,不仅进一步推定了“人类起源非洲”学说,而且将现代智人出现的时间精确到近6万年前。
最新人们认识到,除了线粒体DNA外, 基因组并不是来自某一个祖先的连续序列,而是由多个不同祖先的基因经过重新组合而成的, 所以,研究上开始超越以往局限于线料体DNA和Y染色体上的有限信息,转而拥抱全基因组中记录的全部祖先的故事。
人类染色体每一代都会发生拼接重组,在继承父母的染色体混合本中,平均而言,女性在产生卵子过程中会有45次的染色体拼接,男性产生精子过程则有26次,总计71次,于是,当我们当上倒推一代时,一个人的基因中就有自己携带的47段DNA(父母双方的46条,加上线粒体DNA)加上71,共计118段,如果倒推两代,则变成从4个祖父母那里的189(47+71+71)。我们每回溯一代,祖先的数目就加倍,但能对遗产产生贡献的DNA片段只增加71个,所以, 往上追溯足够多代时(这个数字大约是八代及以上),可以肯定会有一些祖先的DNA没有遗传下来,而全基因研究则是探索这中间各个先祖的成分。
二、现代智人的“表亲”(尼安德特人和丹尼索瓦人)
目前地球的人类全属于晚期“现代智人”这个亚种,剩余的与人类关系最亲近的亲戚是非洲猿类:黑猩猩、倭黑猩猩和大猩猩,但是在最早人类分化出来的时候,其实还存在着多种古人类,尼安德特人和丹尼索瓦人,可能还有其他未探明的类型,只是不幸的是,他们已经全部或消失,但仅剩的血统仍在今天的现代人类中可见。
先大体罗列一下200万年至4万年前时的人类演化路径:
- 200万年前, 直立人 从猿人中分化出来,并走出非洲,后来全部灭绝,现有证据表明,他们与现今的人类没有任何关系,如北京周口店人;
- 140至90万年前,现代智人、尼安德特人、丹尼索瓦人这个大群体与其他古老人类分离出来;
- 77至55万年前, 尼安德特和丹尼索瓦人的祖先和现代智人分离 ;
- 47至38万年前, 尼安德特人与丹尼索瓦人也发生分离 ,这两支人种共祖的时间显然要长于现代智人,随后至40-27万年前,丹尼索瓦人内部又分化成西伯利亚与南方的两支;
- 13至10万年前,解剖学上的现代智人出现,并扩散到近东地区,但随后也消失;
- 6万年前,又一支现代智人(可以称为 “晚期智人”,即真正源头上当今人类的共祖 )出现,再次进入欧亚大陆,并与尼人和丹人 混血、演化成今天的各地群体;
让我们暂时停下来看一下7至6万年前时欧非亚大陆上的势力分化:
- 尼安德特人 ,占据着欧洲至近东的地区,并在中亚扩散至阿尔泰山一带;
- 丹人的两支 ,西伯利亚及南方群体则占据着东亚、西伯利亚至澳洲及新几内亚的广大地区;
- 现代智人 ,席卷了整个非洲并与此前分化出去的古老支系混血,随后扩张至近东地区;
- 此外,还有一支特别的 霍比特人 ,即在印尼的“小矮人”,他们可能源自古老的自立人,并在70万至5万年时一直生活在封闭的环境里。
早先故事就发生在这几个人种之间。
尼安德特人
尼人,在很多地方也被描述成“洞穴人“,因1856年,一群旷工在德国的尼安德山谷采石场发现了他们的化石,从此得名,他们能够直立行走,外形上与现代人也已经很相似,20世纪50年代的文章称,把一个尼安德特人扔到纽约地铁也没有人会注意,只要给他洗澡、刮胡子并穿上现代人的衣服。不过,他们有突出的前额和浑身的肌肉,这方面还是区别很大。
尼人已经具备了相当高的认知能力,比如,他们会使用复杂的技法打造石器,工匠们需要事先在头脑中构想好产品的形状,然后严格执行每一个步骤,在另外一些证据上,如伊拉克的沙尼达尔洞穴中的墓葬,看到你们也有了对病人和老人有意识的照顾。
大约从40万年前,尼人就一直统治者欧亚西部,到7万年以后,一支强大的尼人更是一路所向披靡,向东冲到阿尔泰山脉。 在近东地区,尼人与现代智人也开始遭遇,大约10万年前,现代智人第一次向近东扩张,被尼人打的大败,渐渐消失,到了6万年前,现代智人第二次卷入重来,终于将尼人驱逐。 到了大约4万前的时候,根据现有证据来看,尼人彻底消失,推测现代智人在此前数千年扩张至欧亚地区,并抢占了原尼人的地盘。
尼人是被现代智人屠杀殆尽,还是其他某种原因消失,我们目前还无法确知 。毕竟,尚没有找到大规模的杀戮残骸, 欧洲的尼人灭绝源于一场39000年前的超级火山爆发, 另外,尼人的大部分活动范围内,受冰河期影响,他们所赖以生存的动植物经常遭遇周期性的巨大打击,从遗传学上也确认,尼人的群体规模要现代人祖先要小很多,故而很容易由突变造成大幅度的波动,对后代产生不利影响,也有可能是生态和基因这方面的问题,有待进一步去考证。
尼人虽然已经消失,在当今非洲人以外人群的基因组中,大概还有1.5%至2.1%源自尼人,最有可能的是, 现代智人走出非洲第一站,在与尼人在近东地区混血后,随后才开始走向欧亚大陆其他地区。 但是另一项研究显示,更早期的样本中,尼人的血统所占比例要高达3%至6%,之所以降低在于尼人的血统中普遍是男性生育能力很低,所幸的是,尚未看到医学或者遗传上有这方面对当代人的不利影响。
丹尼索瓦人
丹人这个称呼也是来源于西伯利亚的一个岩洞名,大约在77万年到55万年前,丹人和尼人这两种古老型人类的共同祖先与现代人分离,在47万年到38万年前,尼人与丹人的祖先种群发生分离,与尼人一样的是,他们最终也基于某种未知的原因所消失殆尽。
通过考察当今人类中丹人血统所占的比例,发现他们 主要分布在亚洲大陆、澳大利亚和新几内亚之间,比例最高的明显是东南亚沿海岛屿、新几内亚及澳大利亚地区,欧洲和非洲完全没有, 从这些去推测,丹人与现代人的混血可能也就发生在岛屿上或者附近,然后向附近扩张,而丹人就此被分别明显的西伯利亚与南部丹人两支。
我们已经知道尼人、丹人分别在欧亚大陆上与现代智人发生了混血,留在非洲的现代智人则保留着纯粹的血统,在今天他们主要是撒哈拉以南,不过一个有值得关注的问题是,尼人与这些人的血统居然要显著高于丹人与他们的关系,从这层去推测,可能在尼人、丹人和现代人三者分离之前,存在着一个幽灵超古老人类已经与他们的共同祖先分离,根据遗传分析,这个时间在140万到90万年前,在后面的岁月里,丹人又与这个超古老人类发生了混血,又或者,丹人、尼人都继承了这个超古老人类的血统,但丹人明显要继承的更多。
三、各地的起源
1、欧洲人
采猎阶段
5万年前,现代人走出非洲及近东地区, 在4万年前的时候他们来到欧洲的巴尔干地区并开始进入欧洲,此时博斯普鲁斯海峡尚未断开,黑海还未形成,安纳托利亚与欧洲直接相连,而欧洲大地上生活着的还是尼人。
不过这些人最后没有留下多少后代,39000年前,一座位于意大利那不勒斯的超级火山爆发,直接把尼人推向了灭绝,到达此处的第一批现代人中很多也突然消失了。不过,他们中间的幸存者在火山喷发后的几千年里,又逐渐繁荣起来,并发展出西欧地区的奥瑞纳文化。
33000年到22000年前,欧洲采猎者的一个东部分支 格拉维特文化向西扩张 ,他们成功取代了原有的人群,却又被冰期到来逼出了欧洲北部,他们留下了撩人的女性雕像、乐器和令人眼花缭乱的洞穴艺术。
大约19000年前,冰川消退, 西班牙的马格德林文化 (可能是3.5万年前,西欧奥瑞纳文化的一支)开始离开温暖的避难所,向东北迁徙,占领今天的法、德地区。
尽管有过几次迁徙和重组, 在37000年至14000年的时间内,所有生活在欧洲的人都源自一个共同的祖先, 他们和近东的血统已经很遥远了, 但到了14000年前的时候,末冰期消退后迎来地质上的第一次强暖期,另一支欧洲东南部的采猎人群迁徙并重新占领了西欧大部分区域, 可能也是这群人随后向东扩张,并进入安纳托利亚和近东,从而使得近东和西欧的血缘关系变近。
农业文明西迁
在12000年到11000年前的时候,农业发祥于土耳其东南部和叙利亚北部,当地的采猎者们开始驯化动、植物。
到了约 8800年前的时候,这些农民开始西迁,先是到达安纳托利亚,并在希腊登陆,然后扩散至西部的伊比利亚地区和北部的德国,检测也发现,所有的这些古代农民都跟今天的撒丁岛人相似。
到了约6000年至4500年前的时候,远古农民开始与之前的采猎者交汇,血统里多了约20%采猎者成份,他们 最远到达匈牙利、德国及英国地区,并建造了著名的英国巨石阵, 不过可能由于农耕技术还不适应北欧的黏重土壤,最初的一千多年时间内,早先农民并没有涉足到这些地区,6300年前波罗的海的漏斗颈陶文化便是证明,此前的远古采猎者慢慢便被挤压到边缘地区。
草原文化侵入
从中欧匈牙利平原到中国阿尔泰山一带的欧亚大草原绵延约8000公里,在5000年前的日子里,由于缺少水源与河流,这些地方大都人迹罕至。
大约5000年前,建立在牛羊畜牧业基础上的颜那亚文化开始出现 ,颜那亚人也就是我们熟悉的印入北欧的印欧系人种,也正是他们的后人,塑造了后面欧亚大陆上绝大部分的重大事件。
颜那亚人本身也是一个混血族群, 最原始的印欧语的人群可能来自高加索山以南的地区,即今天的伊朗和亚美利亚地区,这些人群的一个分支去了欧亚大草原,在那里和草原上的采猎人以1:1的比例混血,融合形成颜那亚人,而另一支则到了安纳托利亚演变成赫梯或类似语言人的祖先。
颜那亚人的文化特色是大型墓葬、大规模利用马匹和畜牧业、使用轮子,以男性为中心,崇尚暴力,留至今天的,还有众多“库尔干坟头“的大土丘。
从大约5000年前,借助马拉战车,颜那亚人闯入中欧,并渗透到德国、英国、伊比利亚地区,形成了“绳纹器文化“、“钟杯文化“,在此之前,当地血统来自两块:大部分是9000年前开始进入欧洲的、安纳托利亚的第一批农民,少部分是本地的采猎者,他们发生过混后,此后,草原血统进入,塑造了今天欧洲土地上的先民。
为什么草原人口稀疏,欧洲中西部人口稠密,而牧民能取代后者的农民呢?除了归于战车的恐怖影响外,可能在于当时欧洲地区还是大片原始森林,很多田耕地分散,力量薄弱,另一种可能的原因是,草原上的人自带鼠疫免疫力,他们通过鼠疫传染给脆弱的中欧农民,从而使得数量大减,类似故事在后面的人类历史上更是不断在上演。
2、印度人
印度和欧洲一样,都受到两次人类迁徙的混血影响,才演化成今天看到的族群。
5万年前,现代人走出非洲后,一部分向近东迁徙,这些人后面分化出欧洲人、中东人和近东人, 另一部分则沿着海岸线,到达印度和东南亚,这些人皮肤黝黑,体型瘦小,头发紧密卷曲,有些地方也称为“矮黑人”,他们在南亚沿存至今的便是安达曼人以及东南亚的新几内亚人、澳大利亚人, 在数万年的漫长时间内,这些人一直过着采猎的生活。
大约9000年以后,近东地区的农民向外扩散 ,一支从安纳托利亚走向欧洲,而另一支伊朗的农民则到了印度,他们 带来了小麦、大麦,起初在印度河流域传播 ,经过长期培育,大概在5000年的时候推广到印度半岛,差不多同一时间, 来自中国的水稻和小米也抵达印度半岛, 从9000年到4000年前的时间里,他们与当地的采猎人群发生混血。可能便是从这个时候开始,发展出哈拉帕、摩亨佐-达罗等古印度河流域文化。
4000年前,同样是前面提到的草原颜那亚人一支侵入印度 ,这些操着印欧语的牧民一边前进,一边与当地的已定居农民发生混血,在欧洲他们形成了绳纹器文化,在印度他们形成了种姓制度下的北部群体,印欧语在当地演化成梵语,而剩下的印度农民则被挤至南部地区,保留着他们的达罗毗荼语。
这种影响直到当下依然清晰可见,印度北部的人外貌、语言,甚至身上的血统都与南方显著不同,根源还是要追到沿袭的种姓制度,也构成了今天独特的印度文化。
3、美洲先民
与人类在非洲和欧亚大陆的漫长历史相比,人类在美洲的历史要短的多。主要是美洲与欧亚大陆之间巨大的地理障碍,西伯利亚大片寒冷,严酷且贫瘠的土地,直到末次冰期,有能力在严寒条件下生存的人类祖先才终于到达了西伯利亚的东北角落,他们通过当时白令海峡进入阿拉斯加,然后就没办法继续南下了, 当时覆盖加拿大的、长千米厚的冰盖形成了道冰川长城,阻档了南下道路。
到 大约16000年前,部分海岸线上没有冰了,于是这些先民得以绕开朝南迁徙,到达了冰盖的南边,便是第一批美洲人 ,他们随后开始了极为迅速的扩张,分布到整个美洲大陆。
在朝南迁徙的过程中,不时有一些小群体分离出来并停留原地生活至今,他们的分离大致上遵循一种从北到南的模式,而且大多数美洲原住居民此后也再没有过混血融合 ,正如一棵树上的不同分枝,这种现象与欧亚大陆上广泛的混血形成了鲜明的对比。
6000年前左右,美洲人驯化出玉米 ,不过由于孤立的地理,欧亚上的牛、小麦、水稻等始终未能引入到美洲地区,导致该地区的文明远远落后。
关于美洲最早期的人类来源中,还有一个未解之谜。 亚马孙雨林的一些原著民在遗传上更接近澳大利亚、新几内亚和印度的安达曼人,而且整个美洲仅在这个区域发现, 考虑到如此两个区域间在始前无法突破的海域,一种可能的原因是,在第一批美洲人之前,有一支更古老的人类已经迁徙进入美洲,只是这个源头在东北亚后面消失不见,这支古人类族群在后面遭遇了第一批美洲人而灭绝,亚马孙地区因地理难以渗透,得以幸存至今。
大约5000年前,古爱斯基摩人的祖先进入北美洲,他们带来了新的小型石器工具和第一批弓箭,并跟当地的第一批美洲人发生混血 ,他们不仅成功的适应了当地的环境,并把这种方式又重新带回亚洲,他们的血统不仅保留在了楚科奇人里,还影响了西伯利亚一种使用爱斯基摩-阿留申语系的人群。
美洲原住民的古老血统,除了上面提到的还无法断言的亚马孙雨林区域外,其他都可以追到第一批美洲人和古爱斯基摩人的血统上,当然,现今的美洲大陆后面又发生过大规模混血事件,那要到 公元500年,西欧发现美洲大陆以后,从此,欧洲人和非洲人的血统也开始进入美洲。
4、东亚人
东亚作为人类的家园至少已经有170万的历史,在中国和印尼都发掘出古老的人直立人遗迹,但是现代人的出现仍然要追自5万年前走出非洲的那一支。
54000年到49000年前的时候,现代人首先与尼人在近东遭遇,并发生了混血,随后一支向西,形成了欧洲的采猎群体,另一支则向东,扩展至整个中亚、东亚,随后又分成两支,一支北上并进入美洲,一支南下到达澳大利利亚地区,今天非洲以外的所有人身上仍然都带着2%左右的尼人血统。
在其后大约5000年的时间里,进入东亚的这一支与另一支古老的丹人又在东南亚遭遇,再次发生混血,分化出丹人血统更高(平均3%-6%)的澳大利亚和新几内亚原住民,也就是说,此时澳大利亚、新几内亚地区人类身上总共有了8%的古人类血统(尼人的2%+丹人的6%)。
大约9000年前的时候,东亚的采猎者在中国的黄河和长江流域分别发展出独立的农业文明,随后到5000年前的时候,这两支人群开始向各个方向扩张,当今东亚的现代人血统也基本上来自这两个分化的支系混血,只是不同人群的融合比例不同。
在北方,以黄河流域的农民为核心,演化出后来的汉人,并向西扩张至青藏高原地区, 与当地古老的东亚采猎者发生混血,今天的汉人与藏族人仍有很大部分血统来自同一个祖先群体,但这个群体对东南亚并没有遗传贡献,历史上汉族人的祖先便是从北往南扩张,并不断与当地人混血,所以呈现一个从北向南的梯度性差异。
在南方,长江流域的农业文明主要沿着两条路线往外扩张:一条大陆线,到达了越南和泰国,一条海洋路线,到达台湾,差不多同样的时候,这些农民还可能扩张到印度和中亚,并与近东文明发生了第一次碰撞。 今天东南亚和台湾的大部分先祖都是这支农民群体与当地采猎者的融合,反而汉族人却并不是这个群体的直接后代。
这支长江流域的农民群体到达 台湾岛以后,在此地形成了最古老的南岛语系,继续向菲律宾、太平洋岛屿等扩张,最远他们到达了非洲的马达加斯加岛,形成今天分布广泛的南岛语群体 。
在越南和柬埔寨地区,他们形成另一支南亚语系,可能也是这批人将水稻种植引入了印度半岛,并影响到后面印度达罗毗荼语的形成。
5、非洲人
很多地方都会提及现代人发源自非洲,并在5万年前走出非洲,进入欧亚大陆,但是对于那些留在非洲本地的现代人,他们经历了怎么样的演化,其实都不清楚,事实上,非洲人内部之间存在巨大的多样性,不仅对于了解更早些时候的远古人类分化,而且现代人在非洲如何演化都提供了很好的视角。
大约77万至55万前,现代人的先祖便从尼人和丹人中间分离出来,到了70万年前的时候,现代人中间又分离支一支古老的非洲支系,他们在晚些的时候再次与现代人其他支系发生混血,从而有了真正意义的走出非洲的那支。
在撒哈拉以南非的东部海岸上,曾广泛生活着一个采猎者人群,称为 “东非采猎者“,他们与欧亚西部的人群相关,可能也正是这些东非采猎者推动了现代人走出非洲,不过这些采猎者生活至今的仅剩坦桑尼亚地区的不到1000的哈扎人,其他的都被农业文明取代而消失。
大约8100年前的时候, “南非采猎者“的桑人开始扩散到东非、北非地区, 目前还无法确认他们从哪里起源的,在后来西非的农民的挤压下,仅存于非洲的最南部, 几乎所有使用咔嗒音的人群都与他们相关。
大约4000年前,非洲的农业文明首先兴起于中西部地区,即今天的尼日利亚和喀麦隆一带, 这些农民培育了一批高产的作物,并逐渐掌握了制铁的技术,随后向外扩张, 他们的班图语系也开始主导今天的非洲西部、东部和南部地区。
另一个具有巨大影响的农业文明是 尼罗-撒哈拉语系,并发展出尼罗语系这个支系,这些语系的主要使用者都是尼罗河沿岸和东非的游牧民族 ,并在当地农民和游牧民族向外扩张的过程中得到发展。
非洲的多种语系中,起源和传播尚不很清楚的是阿 非罗-亚细亚语系,这个语系的一个分支在近东发展出阿拉伯语、希伯来语和古阿卡德语 ,几乎影响着今天的大半数人群,一种很大可能是,这个语系本身便是 起源于近东农业地区,然后又返回非洲东北部,特别是埃塞,并把大麦、小麦和其他近东农作物带回来 。
最后一个非洲农业文明的扩张与科依-科瓦迪语系有关,特点是对咔嗒音的使用,而这此前为“南非采猎者“所用, 大约在1800年前东非的游牧民族迁入南非地区, 与南非采猎者混血,而他们的语言也保留下来,所以今天的南非地区这些语系从根源上看反而是在东非的,只是通过人的迁徙形成我们今天看到的局面。
四、启示
借助DNA技术,可以科学地去还原古人类的迁徙路径,但是必须清楚的是,每当一个新的发现都有可能去推翻整个的故事,当下了解的,仅仅是结合多种手段所能最大确信的故事,在人类迁徙、演变的过程中,本身还存在着很多幽灵群体。
“种族“这个概念值得警惕,从各地的人类起源来看,无一不是混血的结果,几乎不存在孤立地、从远古发展至今的群体。在最早走出非洲之前,现代人内部这个大族群便发生了分化,随后有过一次或者多次混血,5万年前,现代人终于走出非洲,到达他们的第一站近东时,便与尼人又发生混血,行至东南亚又与丹人发生混血,在在采猎和农业文明阶段,各地又发生了多次混血现象,现代的欧洲人先祖便是当地古老的采猎、近东农民和草原民族混血而成,往远一点说,这个草原文明又是更早的现代人与近东农民的”远房亲戚“混血而成,仅从这些看,想要还原成一支支单独的血统便已经不可能,在欧亚大陆的东方,源于长江和黄河流域的两个农业文明一旦形成,便向着各方向扩张,不同程度的融合演化成今天的东亚和东南亚各群体,而这种东亚文明与草原文明的撞击,又推动演化出独特的印度文明。