我們究竟從哪里來?這個問題一直困擾人類。在分子人類學出現之前,人類進化的線索主要是通過化石標本來進行研究,而分子人類學出現之后,DNA成為人類進化分析的主要手段。

從動物學分類的角度來看,我們人類是人屬智人種,智人是一種生活在地面上的直立行走物種,很可能在大約31.5萬年前首次在非洲出現。許多動物學家認為人類是人屬這一進化分支中唯一存活的成員,但有大量化石證據表明,我們之前數百萬年有其他人類存在,如地猿、南方古猿和其他人屬物種,我們人類與人屬的至少一個其他成員尼安德特人同時生活過一段時間,后來尼安德特人也滅絕了。

此外,我們和我們的祖先一直與其他類人猿靈長類動物共同生活,從現代大猩猩到早已滅絕的森林古猿。我們和已經滅絕的原始人在某種程度上是有聯系的,我們和猿類,無論是活著的還是已經滅絕的,也在某種程度上有聯系,這被世界各地的人類學家和生物學家所接受。但是,幾十年來對人類基因組變異的研究表明,非洲現有的人類種群與單一祖先種群的差異主要是樹狀模型,也就是由人類共同祖先再進化出現有的人類種群。但是很難將這一發現與整個非洲大陸人類的化石和考古記錄對應起來。

自從偉大的英國博物學家查爾斯·達爾文出版了他的不朽著作《物種起源》(1859年)和《人類的起源》(1871年)以來,我們進化關系究竟怎樣一直存在爭論。達爾文從未像別人說他曾經說過的那樣說過:“人類是猿類的后代”?,F代科學家也會駁斥“某個滅絕的物種是人類和猿類之間‘缺失的一環’”這類流行的觀點。

事實上,我們和猿類可能有一個共同的祖先存在于數百萬年前。這個祖先物種并不構成一個譜系中的“缺失的一環”,而是一個分化為不同譜系的節點。這種古老的靈長類動物尚未被確定,也可能永遠無法確定,因為即使在進化關系更近的人類譜系中化石證據也并不完全清晰。這一點赫胥黎在1875年版《不列顛百科全書》上發表的關于進化與生物學的文章已經有所描述。也就是說,補充完人類進化的所有節點的目標本身,是難以實現或者無法實現的。

配圖來自圖蟲網

大量化石證據表明,與今天不同的是,在人類歷史的大部分時間里,我們家族中有不止一個物種同時生活。特定的化石標本和物種的自然特征現在已經可以準確描述,它們被發現的位置和生活的時間也可以被準確描述;但是,關于物種是如何生存的,以及為什么它們可能已經滅絕或進化成其他物種的問題,只能通過科學的推測來假設,盡管這些推測是有科學依據的,是基于從化石采集地收集到的背景信息。在推測特定的進化場景和填補人類進化歷史的空缺時,研究人員必須查閱大量多樣的化石資料,還必須采用精細的挖掘和記錄方法、地球化學測年技術以及其他專業領域的數據,如遺傳學、生態學和古生態學、動物行為學(動物行為)、古人類學等多學科工具來實現。

分子人類學(Molecular Anthropology)是人類學的分支,利用人類基因組的分子分析以及DNA遺傳信息來分析人類起源、民族演化、古代社會文化結構等多方面多層次的問題,是一門新興交叉學科?;A的理論就是DNA傳代時每過一段時間就會發生一定數量的突變,通過這些突變的發生,就能夠反推進化的時間線和進化分支。

分子人類學的研究成果支持人類走出非洲(Out of Africa)的學說,即生活在地球上的現代人類均是約5-10萬年前走出非洲的史前人類的后裔。Y-染色體單倍群及線粒體SNP研究表明,定居于東亞地區的現代人類,其祖先在離開東非洲后進入阿拉伯半島,沿印度洋海岸線進入東南亞地區(包括我國云南),后來逐漸向北部內陸地區擴張,即東亞人群遷徙由南到北的“南線”(Southern route)假說。與此同時,還有“北線”(Northern route)假說,即史前人類大約在5-6萬年前從北非進入地中海東部地區,然后沿東西走向分別進入中亞和歐洲。

2023年5月17日,在《自然》雜志上發表了一篇名為“人類非洲起源的弱干支”的論文,對主流的人類單一干支種群起源觀點提出了挑戰,提出人類起源于非洲大陸的多個祖先種群,也就是多支起源。如果這一理論被后續更多研究證實,那么人類單一起源的學說將被顛覆。

科學家們在檢測非洲當前人群的遺傳物質,并將其與那里早期智人種群的現有化石證據進行比較的過程中,發現了這種新的人類進化模式。研究人員將東部和西部非洲人的基因組數據,以及來自南部非洲的44個現代納馬人(Nama)的新測序的基因組數據,引入人類學和遺傳學文獻中提出的一系列非洲進化和遷徙模型。結果顯示,與其他現代群體相比,納馬人是一個具有不同遺傳多樣性水平的土著群體。

通過新的模型分析,科學家們發現在當代人類中可以檢測到的早期人類的最早種群分化發生在12萬到13.5萬年前,當時兩個或多個遺傳分化較弱的智人種群已經混雜了數十萬年。在種群分裂后,人們仍然在干系種群之間進行基因混合,形成了弱干系的情況。文章的作者認為,這比以前的模型更好地解釋了個人和人類群體之間的遺傳差異。

作者認為,與古老基因漸滲模型相比,他們預測人類共存祖先種群的化石遺骸在基因和形態上應該相似,并且當代人類種群中只有1%至4%的遺傳分化可以歸因于干系種群之間的遺傳漂變。遺傳漂變是小的群體中,由于不同基因型個體生育的子代個體數有所變動而導致基因頻率的隨機波動。而基因漸滲是指兩物種的雜交后代與親本反復回交,把某一親本的性狀帶至另一親本。最終的結論就是,人類進化的干支其實是不強的,現在人類的祖先不是一個單一的干支而來,而是兩支或者更多支的祖先不斷進行基因混合而來的。

作者表示,由于分支之間的遷移,這些多個譜系的人類祖先在形態上可能是相似的,這意味著在形態上不同的原始人化石(如納萊迪人)可能不屬于對智人進化有貢獻的分支。

這一理論顛覆了之前人類由一個干支進化而來的理論,也就是人類的祖先不止是“亞當”和“夏娃”,而是多個分支最終基因混合而來。那么你相信這種理論會最終被證實成為新的主流理論么?

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者:田埂

審核:陶寧(中科院生物物理研究所 副研究員)

出品:中國科協科普部

監制:中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

來源: 星空計劃

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