連骸骨都沒有,科學家是怎麼知道曹操和他的太監爺爺是一家人的?

我是誰?從哪來?到哪裡去?

這叩擊靈魂的三個問題,想必每個人都思考過。

在人類學家眼裡,這三個問題同樣艱澀,他們更想知道的是:人類來自何方,去向何處 ?

人類學顧名思義,就是對我們自身蘊含的秘密的探究。

如果說這世界上最神秘的事物,人類本身便是其一,不但有著其他生物沒有的智慧,還有著悠久的演化歷史。

最早在1501年,德國哲學家亨徳發表了《人類學——關於人的優點、本質和特性、以及人的成分、部位和要素》一書,拉開了人類自我探索的序幕。

隨著科學飛速發展,人類學的探究也不再停留在哲學高度

除了人體本身的秘密,那些被泥土所掩埋、來自遠古的秘密也吸引著人類學家。

考古學家每一次出土文物、化石,都能為人類學領域帶來一次大地震。

依靠古籍記載、地層關係、C-14測定等方法,考古學家能夠準確挖掘出土物件的歷史

那要如何對付那些已經面目全非的屍體、骨骼?新興的分子人類學為此開闢了全新的道路。

科學家們利用分子水平的遺傳信息,分析人類的起源、人種的遷移,乃至為特定人群追宗溯祖

若是將分子人類學和考古學的結合,不止能夠研究歷史,甚至還能挑戰歷史。

在歷史上,曹操的身世始終爭論頗多。

《三國志》一書上,作者陳壽坦言「莫能審其生出本末(不能確定曹操的出生)」。

《三國志注》則是引用了《世語》和《曹瞞傳》中的典故,認為曹操的父親本來姓夏侯,是夏侯惇的叔父

還有的文獻記載,曹操的政敵袁紹曾說曹操的父親只是個路邊撿來的乞丐。

這些傳言倒也各有各的證據,著實真假難辨。

影視劇中的曹操

有人提出後世出土的曹氏墓磚上刻有「夏侯右」的字樣,以此來支持「本姓夏侯」的猜測。

但清代帖學四大家何焯卻提出,歷史上夏侯惇的兒子娶了曹操的女兒,曹操雖然陰險狡詐,卻也不至於做出近親通婚的昏庸事來。

同時曹操的祖父曹騰在東漢乃是宦官之首,太監的地位在東漢末年是極高的,史稱「第一次宦官時代」

如此境況之下,曹騰又怎麼會收其他氏族的孩子當兒子?

將自己命根子換來的權位留給他人,還不如從他本宗過繼*個孩子來的。

*註:過繼是指將親兄弟的孩子收作自己的孩子,是帶有一定血緣關係的。

三國志·步騭傳殘卷

為了了解真相,復旦大學生命科學院便聯合中科院上海生命科學研究院、亳州博物館,一起追溯過往。

他們從安徽亳州市的曹氏宗族墓群中,找到一顆曹騰之弟、曹操之叔祖曹鼎的牙齒。

隨後按照古DNA實驗的操作方法對樣本進行處理,從中對曹鼎的單倍群*進行預測。

*註:一組有些差別的DNA,實際上是由同一個DNA經過一次或一次以上的突變演化而來,那麼這些DNA分別稱作單倍型,一整組共同稱作單倍群。現在最常用來研究的單倍型是Y染色體單倍群和線粒體DNA單倍群,後文詳解。

曹氏家族墓考古發掘現場

在此前,研究團隊曾對全國各地曹姓79個家族的280個男性進行檢測。

結合家譜材料,他們發現自稱曹操後代的家族中高頻出現一種Y染色體單倍群,以此確定了曹操的Y染色體單倍群*。

結果顯示,曹鼎的單倍群與曹操的單倍群高概率一致,所以曹操應是從曹騰本宗過繼的。

*註:關於為什麼不用曹鼎的方法確定曹操的單倍群,主要因為曹操作為盜墓界老大哥,要直接找到他的遺骨難度不亞於為全國曹姓檢測。

得益於分子人類學,袁紹對曹操的誹謗即使相隔再久,我們都能探究個清楚。

而且,幾乎每個人都有自己的姓氏,背後也都有著一段歷史、宗族過往。

可以說,即使脫離了人類學的研究需求,分子人類學的技術依然能在尋根溯源上大放異彩。

那麼分子人類學是如何能夠跨越歷史,挖掘歷史的秘密?

古DNA的採集和測量可以說是跨越歷史的關鍵。

早在1980年,湖南醫科大學就從馬王堆漢墓的女屍上提取了DNA和RNA,這是世上最早的古DNA研究。

古DNA研究的起步主要依靠分子克隆的技術,將古DNA在宿主菌中增殖後再進行測序分析。

馬王堆漢墓的女屍

但隨著研究的不斷開拓,分子克隆方法缺陷逐漸顯露:這需要的古DNA較多。

多數古生物材料的數量根本無法支撐分子克隆方法使用,這讓古DNA研究陷入停滯。

不過幸運的是,3年後,聚合酶鏈式反應(PCR)技術問世。

研究人員只需要少量甚至單分子DNA模板,便能獲得大量的目標DNA拷貝。

這一技術簡直是為了古DNA研究而誕生,1988年,pǎǎbo等人首次將PCR運用到古DNA研究中,從距今約7000年的人顱腦中提取了mtDNA。

隨後,古DNA研究便如巨龍騰飛,年代久遠也攔不住科學家們的腳步:

他們從琥珀中提取DNA、從1700萬年前的木蘭屬植物化石中獲取葉綠體DNA、從1億2千萬年前的恐龍骨骼中提取DNA……

儘管在運用PCR技術的過程中,仍因為古DNA的質量、數量限制,不斷出現瓶頸。

研究者們也見招拆招,改進PCR技術或是推出更多新的測序方法,可以說是PCR技術將古DNA研究推上了巔峰。

除了古DNA的分析技術,分子人類學能夠追根溯源的關鍵都藏在了人體細胞內。

眾所周知,人體每個細胞中都有著46條染色體,其中有44條是成對出現的,稱作常染色體

而餘下的兩條被稱作性染色體,女人有一對X染色體,而男人是一條X染色體和一條Y染色體。

Y染色體是僅屬於男性所有的,世代傳男不傳女,隨著每一次天人結合,只屬於父系的DNA幾乎完整地傳下去。

為何說是幾乎完整?因為染色體仍有可能發生可遺傳的突變。

幸好,可遺傳的突變出現概率小、範圍小,數十代之後仍能看得出這仍是當年那條Y染色體

在這個過程中,我們稱最初的這條Y染色體為其他後輩們共同的單核苷酸多態性祖先,而這些後輩們組成了一個單倍群。

通過預測這個單倍群的組成,可以定義遺傳群體。

在父系遺傳中,我們以Y染色體作為主要研究的單倍群,而在母系遺傳中,則是以研究線粒體DNA*單倍群為主。

分子人類學的研究,正是利用Y染色體或線粒體DNA能夠幾乎完整遺傳的特性進行的。

*註:線粒體DNA在正常情況下,只會遺傳自母親。

Y染色體樹

科學家們還以此構建了Y染色體樹,為全世界的人類做了一個「家譜」

他們用現代那人的Y染色體,比較上面的變異位點,便以此為由分出一條條「樹杈」。

然後,再用「字母+數字」的方式標記這些「樹杈」,也即是一個個不同的Y染色體單倍群。

這個Y染色體樹上,還能看出不同的單倍群之間的親近程度。

藍色為Y染色體DNA的結果,橙色為線粒體DNA

在繪製這一份Y染色體樹的過程中,世界各地的研究人員幾乎在各個地區都采了樣,發現了一件驚奇的事情。

黃種人和白種人都屬於譜系下游的支系,而黑種人則是偏向譜繫上游。

這些數據,無不向人們證明了一個學界共識——人類起源於非洲

線粒體樹(簡圖)

甚至從譜系看來,人類存在一個「Y染色體亞當」,大概存在於20萬年前。

我們不禁猜測,這位「Y染色體亞當」,會不會是一位20萬年前的東非晚期智人男子?

不只是Y染色體樹,在能找到有關線粒體樹的研究里也有著相同的情況。

能夠看出母系的發展和父系發展相似,人類也存在一位「線粒體夏娃」,而且同樣是一位非洲人。

Y染色體檢驗技術能夠有許多有趣的應用:

就比如人們常說的「天下X姓是一家」。這樣的話以後就別說了,測一測,全球都是一家。

也不用為發現北京人、元謀人感到興奮,他們早已經被遠道而來的非洲智人享用了。

也有一些好消息,例如經過對愛新覺羅皇族的Y染色體做檢測,發現並不是皇族開枝散葉一定快,側面證明,起點高不一定跑的遠。

但無論如何,最有趣的還是證明了聖經里提到的,世界上最初的兩位人類亞當和夏娃竟真的存在。

只是,他們的形象不是白種人,而是哥倫布帶回來的黑奴們。

真應了那句話,人類一思考,上帝就發笑。

*參考資料

人類學雜記, polyhedron的博客.

現代人類學通訊, 上海人類學學會.

橡樹村, 【人類起源】走出非洲, 科學松鼠會.


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