王旭東
每個人都有著尋根問祖的愿望,我們的先祖是誰?他們是如何度過狼煙滾滾,顛沛流離的亂世,賦予我們生生不息的生命之火?我們也同樣想知道,人類的祖先又是誰?他們經歷了怎樣的冰川烈焰,滄海桑田,賜予我們智慧與文明的燦爛光環(huán)?
通過查詢家譜,或姓氏的起源,我們可以大概獲知家族前輩走過的歷程??蓪θ祟惗?,最久遠的文字記載也不超過五千年,與幾百萬年的人類進化史相比,太過短暫。人類是否也有“童年的照片”可供尋找古人類演化的蛛絲馬跡呢?
幸運的是,答案是肯定的。動物死亡后的遺骸,若運氣足夠好(如遇到地殼運動或火山爆發(fā)),會被深埋入土層,并隨之一起逐漸形成沉積巖。在這一緩慢的石化過程中,遺骸的軟組織和骨骼先后分解消失,在石頭中留下占位的空腔,富含礦物質的地下水會滲滿空腔,再經過千萬年的沉淀,空腔中便形成了質地略有不同的石頭。這就是地球給她的孩子們留下的照片——化石。通過遠古人類的化石,我們可以去探究人類起源的秘密。
歐洲學者率先開始對化石的研究,從17世紀開始,在歐洲發(fā)掘了一些古人類的化石和遺存,人們一度認為,歐洲西部是人類的發(fā)源地。1887年,爪哇直立猿人在東南亞被發(fā)現(xiàn),但未被引起重視,直到1927年,距今50萬年的北京人化石及其用火的痕跡被發(fā)現(xiàn),對人類發(fā)源地的猜測開始向東亞的中國傾斜。到了20世紀70年代,在東非先后發(fā)現(xiàn)了大量的古人類化石,這些化石的年代大多早于北京人和爪哇直立猿人,這其中最著名的“露西女士”于1974年被發(fā)現(xiàn),包括顱骨,骨盆,肋骨等較為完整的骨架。經過測定,這名生育過的女性,生活在320萬年之前。
?2008年在河南許昌靈井舊時器時代遺址發(fā)現(xiàn)的古人類頭蓋骨化石(圖為牙齒),這一古人類頭蓋骨化石按照慣例被命名為“許昌人”。
“門牙”內部呈現(xiàn)M形的凹槽。
目前國際上普遍接受這樣一個觀點:500萬年之前的非洲,失去了雨林的古猿不得不開始直立行走,以適應草原的生活,也從此踏上向現(xiàn)代人進化的征程,他們被稱為直立人。直立人在190萬年前-170萬年前之間,走向歐亞大陸,并在各地開枝散葉,這也是人類第一次走出非洲。
在“露西女士”被發(fā)掘時,中國境內被發(fā)現(xiàn)最古老的直立人是170萬年前左右的元謀人,可并沒有像藍田人、北京人或南京人那樣發(fā)現(xiàn)頭骨,僅有兩枚門齒化石。對于直立人來自非洲的結論,我國科學界并未完全接受。上世紀末,我國設立“九五”攀登專項計劃,支持學者在中國境內尋找距今180萬年-400萬年的古人類遺存,以解決東亞人類起源這一重大問題。后來相繼發(fā)現(xiàn)距今200萬年-240萬年的有巫山人、繁昌人、建始人。但只發(fā)現(xiàn)了牙齒化石、石器和人類的生活印記,并沒有發(fā)現(xiàn)類似“露西女士”那樣的較為完整的骨架或頭骨化石。從感情上來說,我們不愿排除人類起源亞洲的可能,讓我們期待更有說服力的化石證據,來證明腳下的土地自始至終地孕育了我們。
說到這里,有個讓人痛心的問題。中醫(yī)有一味藥材叫“龍骨”,是埋藏年代久遠的動物骨骼以及化石,走進稍大些的中藥鋪,都能在抽屜上看到它的名字。重慶巫山縣和湖北建始縣都有記載,當?shù)卮迕裨涢L期、大量挖掘“龍骨”,賣給供銷社和中藥鋪。成千上萬斤的古代動物甚至人類化石,就這樣消失在湯藥中,這里面很可能有我們與祖先血脈相連的證據。
隨著時間的推移,直立人在持續(xù)演化,并歷經了早期智人、晚期智人,最終成為你我這樣的現(xiàn)代人類。那么第二個重大的分歧點就此出現(xiàn)。世界各地的現(xiàn)代人類,是由非洲的晚期智人再次走出非洲,取代了當?shù)氐闹绷⑷撕蟠⒀莼两瘢€是由各大洲當?shù)氐闹绷⑷朔謩e演化而來呢?人們提出的這兩個觀點,所對應的分別是“非洲起源論”和“多地起源論”。
《圣經-出埃及記》描述了摩西在上帝的指引下,帶領人們走出埃及抵達中東的故事。非洲起源論的觀點與《圣經》不謀而合,較為容易被西方學者所接受。尤其在歐洲找不到連貫的從古猿—直立人—智人的化石鏈條的情況下,他們從傳統(tǒng)和宗教情感上,更愿意相信是非洲的晚期智人如同《圣經》中描述的那樣,從非洲走向世界,完全取代了各地的直立人或者其后代,形成了現(xiàn)代人類。
這個理論提出了很久,但苦于沒有證據支持。到了1987年,美國加州大學伯克利分校的研究人員利用分子生物學,開始尋找人類女性始祖的試驗。眾所周知,細胞的核心是細胞核,來自父母的遺傳信息DNA就在其中。同時,細胞核外面還有叫做線粒體的物質,其作用是為細胞提供能量,線粒體里也有DNA(mtDNA),但只來自母親。研究人員通過分析世界各地女性的mtDNA,發(fā)現(xiàn)非洲婦女處于繁衍分支樹的基部,而且根據基因變異周期形成的分子鐘,推斷出全世界的女性來自15萬年之前非洲的一名女性,被稱之為“夏娃”。
不久有其他科學團隊利用男性DNA性染色體中的Y只來自父親的原理,也同樣得出了全世界男性的Y染色體,來自非洲同時期一名男性晚期智人的結論,這個男人似乎應該被稱之為“亞當”了。來自非洲的人類先祖在5萬年-7萬年的時候,走向歐亞大陸,并經過白令海峽和群島分別抵達美洲大陸和澳洲大陸。
有了先進的分子生物學支持,非洲起源論獲得了廣泛的認可,但是,這一理論并未成為學術界的共識,尤其是在東亞地區(qū)。從上世紀20年代至今,我國陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大量古人類化石,時間點涵蓋從240萬年前的直立人到1萬年前的晚期智人,形成了一條綿密悠長的化石證據鏈,而且這些化石擁有較為穩(wěn)定和獨特的外在特征,如鏟形門齒、面部扁平、長方形眼眶等。這些證據說明,中國境內的古人類,一直處于連續(xù)演化之中,進程并未被打斷,不支持外來種族突然取代本地種族的假說。
而且,分子生物學作為一門新興的學科,很多細節(jié)仍然不夠成熟,比如上文曾提到mtDNA只能母系遺傳,但美國辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學中心的遺傳學家領導的這項新研究推翻了這一常識性的觀點,證明mtDNA有時也會來自父親。而且,以基因平均突變時間為依據的分子鐘,在估算百萬年這樣的大尺度時,很可能發(fā)生偏差。中國古人類學專家,科學院院士吳新智指出,每一個基因的遺傳位點都只能涵蓋人類演化史的很小一部分,如果選取的遺傳位點不同,得出的結論就可能不同,用基因做依據難免以偏概全。而古人類化石的外在形狀,形成年代是實實在在可供觀察和測量的。因此,兩種理論的爭論一直存在,很難說服對方。讓我們舉一個自己可以檢驗的有趣例子,上顎門齒(俗稱大門牙)。
大約90%的中國人的上顎門齒,其靠舌面一側,中間是凹陷的,低于外緣,術語稱之為鏟型門齒。當你用舌尖抵住左門齒的左邊緣輕輕向右滑至右門齒的右邊緣,你會感覺到舌尖走過了一個M型。
而且這一特征,在白人或黑人中,只占10%不到的比例,更重要的是,在中國出土眾多的古人類化石中,從200萬年的直立人,到1萬年的晚期智人,不是鏟形門齒的,一個都沒有。這是一個非常絕對的數(shù)字,但事實恰恰如此,一個都沒有!
全球不同地區(qū)人們的身高、膚色、臉型、瞳孔顏色不盡相同,但這些變化都是在長期的演化進程中,為了適應環(huán)境而形成的。比如,黑人生活在低緯度的熱帶地區(qū),那里紫外線強烈,黑色素多可以阻擋過多紫外線造成的危害。白人生活在寒冷的高緯度地區(qū),日照時間短,人們膚色白,是為了更多地吸收紫外線,以維持生存的需要。再比如,低緯度地區(qū)的人,嘴唇較厚,以便更好地散發(fā)熱量,高緯度寒冷地區(qū),嘴唇較薄,是為了避免熱量流失。這樣的例子還很多,不再一一列舉。
為解開人類起源之謎,化石證據與DNA的研究都是其中非常重要的一環(huán)。
從上面的例子可以看出,千差萬別的外在性狀,多是因為千萬年以來,環(huán)境選擇的結果。那么門齒內側凹陷這種不受環(huán)境影響的特征,應該與共同的祖先一脈相承,而不應該出現(xiàn)如此強烈的地域差別。莫非沒有鏟形門齒在東北亞大陸無法生存?顯然從各個角度都無法給出合理的解釋。
按照非洲起源論的觀點,非洲的晚期智人沒有和當?shù)厝祟惤粨Q過基因,但2010年德國馬普研究所在《nature》雜志上發(fā)布了歐洲尼安德特人DNA的分析報告,顯示現(xiàn)代歐亞人繼承了一部分尼安德特人的基因,占比在1%~4%以內。
這個例子至少說明,非洲的晚期智人不是現(xiàn)代人類100%的祖先,其次說明,他們和其他地區(qū)的人類之間,并沒有生殖隔離。(生殖隔離:兩性交配的后代不能生育。如馬和驢交配產下騾子,騾子不能繼續(xù)繁衍后代,馬和驢為生殖隔離。)而且從世界各地發(fā)現(xiàn)的化石中,并未發(fā)現(xiàn)古人類之間大規(guī)模屠殺的跡象,地球的冰川期,也不可能將所有大洲的人類全部滅絕,據資料分析,至少在東北亞大陸上,人類是可以生存下去的。那么,非洲起源論無法解釋的是,來到歐亞的非洲晚期智人,如何在一不和親,二不殺戮的情況下,完全取代原有的人類。
在工具的層面上,非洲起源論也無法進行合理的解釋。在中國出土各時期的古人類石器工具,絕大多數(shù)是最原始的第一模式,即由打擊方式制作的石器工具。非洲的晚期智人已經掌握了更高級的磨制石器。如果他們來到了中國,為何沒有帶來先進的石器制作工藝呢?
上面列舉的是非洲起源論所不能解釋的現(xiàn)象,然而多地區(qū)起源論也遇到一個瓶頸,即如果一個物種的不同群體隔離上百萬年,將會演化成不同的物種,形成生殖隔離。但事實卻并非如此,地球三大人種之間,是可以互相結合并繼續(xù)繁衍的。
對此,以吳新智院士為首的中國學者提出了多地區(qū)起源并伴有基因交流的起源模式。簡單地說,就是腳下的大地,孕育了現(xiàn)代的我們,周口店的北京人,乃至元謀人、巫山人都是我們偉大的祖先。只不過在此過程中,伴有不斷地和外來人類的基因交流。例如,南京湯山人的鼻梁高聳,具有歐洲人的相貌特征。
人類起源說到底是一個科學問題,科學家有國界,但是科學無國界,無論是非洲起源論的學者不斷研究遺傳理論,還是我國學者不懈地找尋更為久遠的化石,都是為了讓科學和真理作出最終的回答。
(責編:南名俊岳)