《自然》雜誌刊文:中國正在改寫人類起源學說
簡丘
發表時間:2016-07-25 15:30:30
關鍵字:人類人類起源人類起源亞洲走出非洲中國如何重書人類起源北京郊區,一座名為龍骨山的石灰岩山丘鶴然而立。山的北面,一條小徑通向幾處封閉的山洞。這些山洞每年吸引約莫十五萬遊客,從莘莘學童,到鶴髮老者。1929年,正是在此處,學者們發現一近乎完整的遠古頭骨。該頭骨有約五十萬年的歷史,屬於北京猿人(Peking Man)——迄今發現的最早人種之一。這一發現證實了不少學者的想法:人類起源於亞洲。
但此後,北京猿人的起源地位漸漸隕落。雖然現代定年法判定該化石已有約78萬年的歷史,但隨後在非洲發現的人類近親遺骸更勝一籌。種種發現鞏固了非洲作為人類搖籃的地位——現代人類及其先輩走向世界的起點。而亞洲在進化史上的地位一降再降。
北京猿人起源
但北京猿人的故事令數代中國學者們魂牽夢繞,不斷尋找著它與現代人類之間的關係。「這個故事不會有盡頭。」中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的古生物學家吳新智說道。他們不斷探索著,北京猿人的後代和直立人的同類是否滅絕了,或是進化成為新的現代物種?中國的基因舞台是否因他們而增光添彩?
中國熱切地渴望著能一探先輩們的究竟,在過去的十年中,在全國範圍內努力追尋早期人類的蹤跡。他們重新分析現存化石,每年投入數百萬美元開鑿發掘。國家斥資110萬美元,在古脊椎所成立實驗室,專門提取遠古DNA並測序。
隨著投入的增加,世界各地的古人類學家漸漸將關注點轉移到亞洲化石上,思索其與其他早期古人類的關聯,他們比大猩猩更接近現代人類。在中國和其他亞洲國家出土的化石表明,數種智人曾遍佈於亞洲大陸。這也動搖著傳統觀念中的人類進化史。
「許多西方科學家都以非洲、歐洲為世界中心,他們帶著有色眼鏡看待亞洲的化石與出土器具。」吳新智說道。由於歷史關係,其他大洲更早發現了古老的化石,頂尖的古人類研究機構也多位於其他大洲。相應的,其他大洲也更成為研究主流。他說,「但隨著亞洲化石不斷出土,傳統的人類進化觀將受到挑戰。」
克里斯·斯特林格是倫敦自然歷史博物館的一名古人類科學家,他贊同道:「亞洲是一塊遺忘的大陸,我們低估了它在人類進化史中的地位。」
人類演化的兩條路線
進化歷程
智人(Homo Spiens)的故事千篇一律——起源於非洲。細節上雖不盡相同,但關鍵點特徵和事件基本一致。美名其曰:「走出非洲」。
按人類進化傳統的觀點,直立人(H.erectus)在兩百多萬年前首次出現(見「人類進化的兩條道路」)而後,在約60萬年前,進化為新物種:海德堡人(Homo heidelbergensis),其最早遺骸發現於衣索比亞。約40萬年前,部分海德堡人走出非洲,分為兩支:一隻向中東、歐洲進發,隨後進化為尼安德特人(Neanderthals);另一隻則進入東方,成為後來的丹尼索瓦人(Denisovans)——2010年首次在西伯利亞被發現的一個人種。最後留在非洲的海德堡人在約20萬年前進化成我們人類——智人。這些早期的人類在6萬年前擴至亞歐,與當地人種少量雜交繁衍,終取而代之。
海德堡人極有可能是尼安德特人、丹尼索瓦人與現代人共同的祖先。其一大特徵是遠古與現代的融合。正如一些更為古老的世系,海德堡人的眉骨高聳,沒有下巴;但同時,海德堡人也像智人一樣牙齒較小,腦容量更大。在大多數學者眼中,海德堡人或同類族群是直立人與智人的過渡人種。
這段時期可謂是人類的黎明時期,然而不幸的是,此時段的化石發現匱乏、模稜兩可。「這是人類進化史上最為神秘的時刻」,愛荷華市的愛荷華大學的古人類學家羅素·喬昆( Russel Ciochon)表示,「但這對人類的最初起源卻起到決定作用。」
近四十年來,中國化石的研究讓局面更為複雜。人們開始懷疑,非洲直立人是否是現代人類直接的祖先?研究表明,在約90萬到12.5萬年前,某種人種遍布東亞。根據吳新智(見《古代人類遺存》),它們的特徵介於直立人與智人之間。
「那些化石帶來重重疑雲。」喬昆說,「它們顯然比直立人更為先進,但卻又不屬於任何已知的族群——沒有人知道他們是什麼。」
由於這些化石的過渡特徵,像斯特林格這樣的學者將其與海德堡人混為一談。這些化石中的最古老的當屬兩件90多萬年前的頭骨,出土於湖北省勛縣。因此,斯特里格甚至認為海德堡人始源於亞洲,後遷徙至其他大陸。
但包括大多中國學者在內的主流觀點認為,雖然出土於中國的化石與歐洲和非洲的海德堡人明顯有許多相似之處,但卻不是同一物種。在陝西省大荔縣曾出土一較為完整的頭骨,該頭骨已有25萬年的歷史。相比於大多數的海德堡人的化石標本,這塊頭骨的腦容量更大,面部較短,顴骨更扁——意味著這是更為先進的物種。
這些過渡人種在中國生活了數十萬年,隨後被更為先進的人種所取代,學界將其稱為智人。其中,2007年由古脊椎所的劉武和他的同事們發掘約兩枚牙齒和下頜骨化石堪稱典型,可追溯至10萬年前。這枚出土於廣西省智人洞的下頜骨化石既有典型的現代人類特徵,同時又保留了北京人的部分特徵——更為強壯,下巴不明顯。
多數中國的古人類學家以及少量熱切的西方擁簇者認為,這些具過渡特徵的化石表明了北京人作為現代亞洲人先祖的身份。多地起源(multiregionalism)模型,又稱連續進化附帶雜交說(continuity with hybridization)應運而生。吳新智說,在此模型之中,直立人進化而來的人種與來自非洲、歐洲各地的人種雜交,最終發展成現代東亞人的祖先。
中國出土的器具也證實了這一觀點。在歐洲與非洲,隨著時間變化,石器有明顯的改變。但在中國,170萬年前的簡單石器與一萬年前的石器並無二致。古脊椎所的人類學家高星表示,這一發現標誌著當地人類進化的連續性,極少受外來人種的影響。
政治陰謀?
部分西方學者認為,中國古生物學家對多地起源模型的支持帶有民族主義色彩。「中國人不認可智人起源於非洲的說法。」一名學者說道,「他們希望中國孕育一切。」
中國學者卻否認這樣的指控。「這與民族主義毫無關係。」吳新智說。過渡色彩的化石以及人類工具證據確鑿——「直立人在中國進化成現代人類的過程一清二白。」
但遺傳基因數據卻與連續進化附帶雜交說相悖——非洲是現代人類的源頭。對中國人口的基因組分進行分析,可以得出其97.4%的基因來自非洲的先輩,剩下則來自業已滅絕的其他人種(如尼安德特人和丹尼索瓦人)。「如果來自中國的直立人在進化過程中有舉足輕重的影響,現代人類的基因中必有所體現。」復旦大學人口遺傳學家李輝說。吳新智反駁道,由於沒能提取到中國直立人的DNA,其對於現代人類基因的影響可能尚未被發現。
中國大陸古人類遺迹
許多學者認為,就算沒有連續進化附帶雜交模型,出土於亞洲的化石依舊有理可依。比如,智人洞人種可能是在12萬年至8萬年前離開非洲的早期人類。傳統觀點認為,他們駐留在中東的黎凡特(Levant)地區,但他們也有可能擴散至東亞地區,來自牛津大學的人類學家邁克·彼德拉戈利亞(Michael Petraglia)表示。
還有其他證據支持這一假說。中國湖南省道縣曾發掘出47件牙齒化石,它們外形極現代,可能來自現代人種。根據劉武及其同事去年的報道,這些化石可追溯至8萬年甚至12萬年前。「這些早期人種可能在遷徙來亞洲的途中、或是就在亞洲,與更古老的種群雜交進化。這興許能解釋智人洞人種的原始特徵。」彼德拉戈利亞說。
還有另一種可能性。包括大荔頭骨在內的部分出土中國的化石實屬於神秘的丹尼索瓦人——該人種始於出土西伯利亞的化石,生活在約4萬年前。古生物學家對丹尼索瓦人的外貌並無概念,但科學家們研究他們牙齒與骨骼中的DNA發現,這一古老人種對現代人類的基因遺傳有著巨大影響,特別是對澳洲土著、巴布亞紐幾內亞高原人以及波利尼西亞人。這也表明,丹尼索瓦人可能曾經遍布亞洲。
倫敦大學古生物學家瑪麗亞·托雷斯(María Martinón-Torres)認為,部分中國古人類是丹尼索瓦人,還有許多與她持相同觀點的學者。她與來自古脊椎所的其他學者合作研究,於去年發表了一份報告分析出土於河北許家窯的化石,包括12.5萬年至10萬年前的部分頜骨與9顆牙齒化石。她說,這些臼齒巨大,牙根強健,牙槽錯綜,與丹尼索瓦人相似。
第三種猜測更為激進。瑪麗亞托雷斯與其同事對來自全球各地的五千多件牙齒化石進行對比後得出,相比於歐亞標本與非洲標本的相似度,歐亞標本內部之間更相似。近期觀點也表明:在很長的一段時間內,歐亞智人脫離非洲智人,獨立進化。學者們認為,180萬年前離開非洲的那批智人是現代人類最源頭的祖先。由於中東宜人的氣候,他們的後代多駐留在此。隨後產生的過渡性智人則擴散至世界各地:其中一部分來到歐亞大陸的印度尼西亞,進化成尼安德特人和丹尼索瓦人;第三部分則返回非洲成為智人,後遷徙至到全球各地。在這一假說之下,現代人起源於非洲,但其直系先輩則來自中東。
但也有人有異議。「眾所周知,化石分析並不可靠。」德國萊比錫馬克思普朗克人類進化研究所的古遺傳學家思凡特·鮑勃說。但至少,在眾多觀點及融合觀點中,來自人類進化伊始時期的化石DNA能揭示孰是孰非。中國正朝此努力著。為完成博士學位,付巧妹曾與鮑勃一同研究。去年,她回到中國並在古脊椎所建立實驗室,提取並測序古人類的DNA。她的直接目的之一是想明確部分中國化石是否來自神秘的丹尼索瓦人。她將從許家窯的臼齒化石入手。「這些臼齒的可能性最大。」她說。
疑團重重
對於中國出土的化石,各家有各家的看法。人類進化史的亞洲舞台比預想更為精彩,這一點也有目共睹。但由於亞洲參與發掘的學者數量有限,亞洲的進化圖景依然不明。
但不掘則已,一掘驚人。2003年,印度尼西亞弗洛雷斯出土一小型人種化石,學者稱其為弗洛雷斯人(Homo Floresiensis),亦為霍比特人(the hobbit)。該物種特徵迥異,引發爭議無數。究竟這是直立人的侏儒形態,抑或是從非洲來到東南亞並生活至6萬年前的古老種族?上月,弗洛雷斯島再傳喜報,研究人員在約70萬年前的岩石中發現霍比特人形的化石,莫約十歲。
隨著越來越多的化石在亞洲出土,亞洲在人類進化史中所扮的角色將越發明晰。許多古人類學家也希望現有化石能得到更充分的利用。多數中國化石——包括許多最完整的標本,如勛縣化石和大荔頭骨化石——都只有少數中國古生物學家及其搭檔能接觸到。「利用複製品以及CT掃描技術,普通研究人員也能接觸到這些化石,真是太棒了。」斯特林格說。此外,研究人員還表示,最好是能用多種測定法,更為準確地判斷化石的年代。
眾口皆碑,亞洲作為全球面積最大的大洲,在人類進化史中應有更高的地位。「我們的研究重心,」彼德拉戈利亞如是道,「漸行漸東。」
(青年觀察者庄蘊菲譯自Nature)
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