李欣

北美洞穴里的收獲

在美國(guó)俄勒岡州古老的佩斯利洞穴里，考古學(xué)家們常常會(huì)有不錯(cuò)的收獲。在洞里的沉積物中，埋藏著大量的石器矛尖、動(dòng)物骨骼、植物纖維、繩索和獸皮。放射性碳年代測(cè)試法表明，它們的年代都非常久遠(yuǎn)了。2014年，一位名叫艾斯克·威勒斯列夫的丹麥科學(xué)家慕名而來(lái)，希望在佩斯利洞穴找到一些古駱駝或者古野馬的遺骸化石。他正在研究一個(gè)在“圈外人士”看來(lái)異常深?yuàn)W難懂的課題——測(cè)序遠(yuǎn)古生物的DNA，即，用科學(xué)的方法將遺傳物質(zhì)從有著成千上萬(wàn)年歷史的樣本中分離出來(lái)。

俄勒岡州立大學(xué)的丹尼斯·詹金斯教授就是一位“圈外人士”，他作為佩斯利洞穴考古項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，起初并不太看好威勒斯列夫的工作。詹金斯說(shuō)道：“我覺(jué)得，他（威勒斯列夫）可以來(lái)這里考察并撰寫論文，但如果他的研究讓我不爽，那么我不會(huì)允許他帶走任何樣品?！钡罱K，威勒斯列夫不僅為哥本哈根大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室?guī)Щ亓斯篷橊労凸乓榜R的骨頭，另外還帶回了14塊人類糞便的化石。詹金斯后來(lái)承認(rèn)，威勒斯列夫的考古結(jié)果讓他驚掉了下巴，因?yàn)橥账沽蟹驈?塊糞便化石中提取出了線粒體DNA。這些線粒體DNA顯示出糞便的主人屬于單倍群A2和B2——本土印第安人的兩個(gè)主要遺傳譜系的起點(diǎn)，它們的年代甚至比北美已知最古老的克洛維斯人還要早1000多年。

很顯然，威勒斯列夫的發(fā)現(xiàn)會(huì)重新校準(zhǔn)人們對(duì)美洲大陸早期原住居民的認(rèn)識(shí)，這已經(jīng)不是威勒斯列夫第一次用古代基因重寫人類歷史了。他已經(jīng)測(cè)序過(guò)許多古人類的基因，比如格林蘭島上一個(gè)4000歲的古愛(ài)斯基摩人、西伯利亞凍土的一個(gè)24000歲高齡的小孩以及美國(guó)蒙大拿州的一個(gè)12000多歲的嬰兒。在短短幾年里，威勒斯列夫的這些研究解開(kāi)了人類早期歷史中的許多秘密。

探險(xiǎn)西伯利亞

威勒斯列夫并不是第一個(gè)試圖分析古生物遺傳物質(zhì)的人，早在20世紀(jì)80年代，這種開(kāi)創(chuàng)性的研究已經(jīng)應(yīng)用在尼安德特人和古埃及木乃伊身上了。但是，威勒斯列夫很小的時(shí)候就對(duì)遠(yuǎn)古歷史有著一種異常的癡迷，這使他能夠在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的研究領(lǐng)域長(zhǎng)期處在前沿的位置。

威勒斯列夫出生于哥本哈根附近的郊區(qū)，孩童時(shí)期，他常常隨著家人到古老森林中做家庭旅行。登山、滑雪、伐木等活動(dòng)使他對(duì)北極探險(xiǎn)養(yǎng)成了興趣，而古代狩獵者的傳說(shuō)又讓他迷上了生物學(xué)和歷史學(xué)。威勒斯列夫決定，等到差不多的年齡，自己一定要到更廣闊的凍土——西伯利亞探險(xiǎn)一番。

進(jìn)入大學(xué)后，威勒斯列夫覺(jué)得時(shí)機(jī)成熟了，他和雙胞胎弟弟一起劃著一葉扁舟，在西伯利亞的河網(wǎng)旅行，在河床的凍土地帶，他見(jiàn)到了一些遠(yuǎn)古巨型動(dòng)物的遺骸，比如猛犸象。威勒斯列夫聽(tīng)說(shuō)，在西伯利亞凍原的北部，生存著神秘的尤卡吉爾人。這些人是一群北極古代人的遺族，以捕獵麋鹿和駝鹿為生，由于他們長(zhǎng)期在世界上氣候最嚴(yán)酷的地區(qū)生活，貧困、侵略和疾病已經(jīng)將尤卡吉爾人帶至了滅絕的邊緣。“沒(méi)人知道他們?cè)谀睦?，”威勒斯列夫說(shuō)道，“當(dāng)時(shí)在地圖上標(biāo)有一些村莊，然而我卻連他們的影子都沒(méi)找到。”此后的幾年里，威勒斯列夫沿著19世紀(jì)人類學(xué)家的腳步在西伯利亞苦苦追尋，終于，一位渾身傷疤累累的老獵人將威勒斯列夫帶到了尤卡吉爾人的部落。然而，令威勒斯列夫感到有些意外的是，尤卡吉爾人并不是一個(gè)完全與世隔絕的孤立部落，事實(shí)上，他們幾乎所有人的祖先都有俄羅斯人和其他族群的血統(tǒng)，威勒斯列夫也只找到了一個(gè)講尤卡吉爾人當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言的老人。

復(fù)原古人類基因

博士畢業(yè)后，威勒斯列夫開(kāi)始把尋找古人類基因作為重要任務(wù)，他希望能夠理清諸如尤卡吉爾人祖先的古代人的歷史。

2006年，威勒斯列夫和同事來(lái)到格陵蘭島，試著從帶有被獵殺痕跡的動(dòng)物骸骨上尋找古代獵人殘留的DNA。在一個(gè)多月的時(shí)間里，威勒斯列夫潛入格陵蘭島的地下，穿上全套防護(hù)服，以免污染樣本。然而，當(dāng)他們回到哥本哈根大學(xué)并對(duì)骸骨進(jìn)行研究時(shí)，卻失望地發(fā)現(xiàn)其中沒(méi)有人類的DNA。幸運(yùn)的是，威勒斯列夫卻從另一個(gè)意想不到的途徑獲得了古人類的基因。早在1980年代，科學(xué)家已經(jīng)在格陵蘭島找到了一束4000多年前的毛發(fā)。它被完好儲(chǔ)存起來(lái)，卻忘在了地下室。威勒斯列夫隨即找到了毛發(fā)，從那束毛發(fā)中提取了人類DNA，并以強(qiáng)大的新技術(shù)重建了古格陵蘭人的基因組。這是科學(xué)家首次復(fù)原出完整的古人類基因組。

通過(guò)這束毛發(fā)的DNA，威勒斯列夫可以推斷出許多信息。比如，這簇頭發(fā)來(lái)自薩卡克文明（古愛(ài)斯基摩文明的一種），它的所有者極有可能是一個(gè)健壯的男性，擁有黑色的皮膚與褐色的雙眼。其中，最有趣的是這束毛發(fā)屬于一個(gè)古愛(ài)斯基摩人，而且他并非格陵蘭島現(xiàn)在的居民——因紐特人的直系祖先。分析完此人的基因組之后，威勒斯列夫認(rèn)為，古愛(ài)斯基摩人在大約5000多年前從西伯利亞離開(kāi)，來(lái)到加拿大和格陵蘭島，并在那里生活了幾個(gè)世紀(jì)后滅絕了。古愛(ài)斯基摩人并非如今因紐特人的祖先，他們只是被因紐特人取代了。

格陵蘭島古人類基因組給了威勒斯列夫一些新的啟發(fā)。他原本認(rèn)為，世界上的主要人種分布在世界不同的地區(qū)并且有十分獨(dú)立的遺傳歷史。然而，現(xiàn)在他發(fā)現(xiàn)，這種想法也許過(guò)于簡(jiǎn)單化，早期人類的遷移歷史還有許多秘密需要揭開(kāi)。

測(cè)序“瑪爾塔小孩”

和“蒙大拿嬰兒”

在首次成功復(fù)原出古人類基因組之后，威勒斯列夫繼續(xù)發(fā)表了一系列研究，從很大程度上改變了我們對(duì)人類歷史的認(rèn)識(shí)。人類起源于20萬(wàn)年前的非洲，然后一批批遷移到世界的各個(gè)角落。格陵蘭島的毛發(fā)就證明，古人類曾經(jīng)從西伯利亞來(lái)到了北美，然后又穿越北美大陸來(lái)到了格陵蘭島。為了進(jìn)一步理解美洲移民的歷史，威勒斯列夫研究了一具埋在西伯利亞?wèn)|部的古人類骸骨。

這塊骸骨樣本來(lái)自西伯利亞一個(gè)名叫瑪爾塔的小村莊，被稱作“瑪爾塔小孩”。威勒斯列夫從這具遺骸中獲得了高質(zhì)量的DNA樣本，他測(cè)出了小孩的DNA序列。分析結(jié)果表明，這個(gè)孩子生活在距今2.4萬(wàn)年之前，是個(gè)男孩，死時(shí)只有4歲。最令他吃驚的是，瑪爾塔小孩染色體上的DNA序列更加符合歐洲人的特點(diǎn)，卻完全沒(méi)有找到任何東亞人特有的遺傳標(biāo)記。換句話說(shuō)，他來(lái)自歐洲，同時(shí)并不是現(xiàn)代東亞人的祖先。而且，更奇怪的是，瑪爾塔小孩的基因組序列和美洲人非常相似，帶有大量只有美洲原住民才有的遺傳特征。這個(gè)結(jié)果讓威勒斯列夫大吃一驚，因?yàn)樗同F(xiàn)有的人類學(xué)理論完全不同。

隨后，威勒斯列夫來(lái)到加拿大的蒙大拿州，開(kāi)始著手測(cè)序一個(gè)12600歲的嬰兒的DNA。這個(gè)嬰兒名叫Anzick-1，在蒙大拿的一個(gè)農(nóng)場(chǎng)中被發(fā)現(xiàn)，是北美大陸有史以來(lái)發(fā)現(xiàn)的最古老的人類的遺骸，男嬰死時(shí)約12到18個(gè)月大，他與100多件古物同葬，包括魚叉及鹿角制的工具等，這些古物顯示出，男嬰遺骸屬于北美洲的克洛維斯文化時(shí)期。

幾十年來(lái)，考古學(xué)家曾假設(shè)北美洲的第一批原住民是克洛維斯人，他們?cè)诩s1.3萬(wàn)年前于北美洲中西部和西南部留下了大量帶有特色的古物。威勒斯列夫的DNA測(cè)序結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)，Anzick-1的基因與所有現(xiàn)代土著居民的基因組都顯示出密切的親戚關(guān)系，而且Anzick-1顯示出自己是屬于亞洲人的后裔，而非歐洲人后裔。威勒斯列夫推斷，這證明克洛維斯人至少是當(dāng)今80%甚至100%的本土印第安人的祖先，而且他們的祖先來(lái)自亞洲。

新的理論和新的問(wèn)題

結(jié)合了“瑪爾塔小孩”和“蒙大拿嬰兒”的基因組，威勒斯列夫提出一種新的理論，試圖解決北美洲長(zhǎng)期以來(lái)存在的關(guān)于土著居民血統(tǒng)的爭(zhēng)論。

此前已有的考古學(xué)證據(jù)表明，美洲原住民的祖先很可能是在1.5萬(wàn)年以前跨過(guò)白令海峽到達(dá)美洲大陸的。當(dāng)時(shí)地球正處于冰期，海平面下降導(dǎo)致白令海峽出現(xiàn)了一個(gè)陸橋，為遷徙的古人類提供了一條臨時(shí)通道。此后地球回暖，海平面上升，路橋被淹沒(méi)，亞洲和美洲又被分開(kāi)了，直到哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸才又重新聯(lián)系上。但是，美國(guó)的一些考古學(xué)證據(jù)與這個(gè)理論不相符，比如，美國(guó)華盛頓州曾經(jīng)挖掘出具有歐洲人特征的古人類頭蓋骨。于是，考古學(xué)界又有一個(gè)新的理論，認(rèn)為美洲原住民是歐洲和東亞人混血的結(jié)果，但該理論認(rèn)為歐洲人是跨過(guò)大西洋，從東邊進(jìn)入美洲大陸的。

威勒斯列夫的研究結(jié)果改進(jìn)了這個(gè)新理論?！艾敔査『ⅰ彼鶎俚淖迦弘m然來(lái)自歐洲，但卻為美洲原住民貢獻(xiàn)了基因組，同時(shí)，大多數(shù)印第安人的基因組源自亞洲，但和許多東亞的古老族群又不完全一樣。威勒斯列夫認(rèn)為最可能的解釋就是，這個(gè)瑪爾塔小孩所屬的族群最初從歐洲遷徙到西伯利亞，他們?cè)谶@里遇到了另一支東亞族群，兩者發(fā)生通婚，大量基因交流融合在一起。隨后，這支新的人類族群在1.5萬(wàn)年之前跨過(guò)了白令海峽，他們才是美洲原住民的真正祖先。

然而，這里還是有一個(gè)問(wèn)題沒(méi)有解開(kāi)——克洛維斯人是最早的美洲土著居民么？威勒斯列夫?qū)ε逅估囱S便化石的分析結(jié)果表明，化石中包含著北美大陸最古老的人類基因，距今已有14300年，其年代比克洛維斯人還早1000年?？死账沽蟹蛘J(rèn)為，克洛維斯人和佩斯利山洞的居民可能都源于第一批從亞洲遷徙來(lái)的移民，但他們?cè)诤螘r(shí)與何地為何變成了兩個(gè)不同的族群，目前還是謎題。不過(guò)，威勒斯列夫?qū)Υ瞬⒉粨?dān)心，他表示，我們已經(jīng)有了探尋歷史和真相的新方法——測(cè)序遠(yuǎn)古DNA，這將為我們解答更多的古人類謎題。