「許昌人」挑戰人類起源說

本報記者 胡珉琦

3月3日，美國《科學》雜誌發表了關於「許昌人」的研究成果，在全世界範圍內引起了轟動。這次找到的「許昌人」是中國古人類跟尼安德特人交流並向現代人過渡的證據。「許昌人」的出現，使得國際學者的目光轉向了中國。

▲河南靈井遺址發現的「許昌人」1號和2號頭骨化石。吳秀傑供圖

2007年12月17日是河南文物考古研究所在許昌靈井遺址發掘的最後停工日期。整整三年，考古隊發掘出了幾千件石製品和動物化石，唯獨沒有人類化石。

考古人員很清楚，全世界範圍內的古人類化石實在太稀少了，發現它們除了要有技術，還得靠直覺和運氣。

幸運的是，這一次他們的運氣相當不錯——幾乎是在停工的前一刻，他們找到了一些淡黃色骨頭，表面光圓，更重要的是，一側邊上已清楚地顯露出了骨縫，這隻可能是人的化石！

就這樣，「許昌人」戲劇性地出現了！

但是，這個發掘地點位於自流井附近，埋藏文物、化石的地層長期被積水浸泡，尤其到了夏季，泉水加上雨水，導致這裡積水更多而無法挖掘，只能等待。河南文物考古研究所研究員李占揚帶著考古隊經歷了7年之久才等到繼續發掘的合適條件。

直到2014年，考古隊一共挖掘了45塊古人類頭骨碎片，經過科研人員的測年和復原，它們被拼接成兩顆較為完整的人類頭骨，年代為距今10.5萬~12.5萬年。

2017年3月3日，美國《科學》雜誌發表了這項成果——《中國許昌發現晚更新世人類頭骨研究》，在全世界範圍內引起了轟動。因為這個發現找到了「許昌人」是中國古人類跟尼安德特人交流並向現代人過渡的證據。中國境內古人類連續演化的證據鏈又增添了非常關鍵的一環。

李占揚告訴《中國科學報》記者，全世界對於東亞地區的人類演化一直知之甚少，以至於它一直被主流學界所忽略。「許昌人」的出現，終於使得國際學者的目光轉向了中國。東亞的人類進化可能比之前人們所想像的要複雜得多，甚至可能存在與其他地區不同的演化模式。

一種新的古老型人類

人類化石被挖掘出土之後，當務之急就是要確認它的年代。

針對「許昌人」的這一關鍵任務落到了北京大學教育部地表過程分析與模擬重點實驗室，它是目前國內測年領域的權威。

實驗室周力平教授的研究組應用最新的光釋光測年技術，從沉積物中分離出石英和鉀長石兩種礦物，嘗試了多種測量方法，最終獲得了精度很高的光釋光年齡數據——「許昌人」的化石年代被確認為10.5萬~12.5萬年前。

要知道，這一時期是現代人起源的關鍵時期，這個時期的化石也是第一次在中國境內被發現。而這一結果也得到了國際同行的認可。

「許昌人」頭骨化石出土時已破裂成碎片，而這些碎片是與同時出土的動物化石混合在一起的。研究人員先要從一堆零散的碎片中挑出人類化石，總計45片。經過鑒定，這些頭骨碎片代表了5個個體，其中1號和2號個體相對比較完整。

接下去最重要的是，要把這些化石碎片像拼圖一樣拼接起來，看看「許昌人」到底長什麼模樣。

於是，中科院古脊椎所研究員吳秀傑的研究組採用形態觀測、高清晰度CT掃描、手工及三維虛擬復原等手段，對「許昌人」頭骨進行了復原，他們還分別製作了1號和2號人頭骨虛擬及實體的復原頭骨及顱內膜。

這一過程整整持續了兩年，足見它的繁複。

然而，復原的結果讓研究人員大感意外——他們在對「許昌人」頭骨形態特徵、測量數據、腦形態、腦量、顱骨內部結構等特徵進行細緻研究之後，發現「許昌人」不是早期現代人，不是尼安德特人，不是海德堡人，也不是直立人。這是一種新的古老型人類，目前無法將其歸入任何已知的古老型類群之中。

吳秀傑在接受《中國科學報》記者採訪時表示，這些頭骨呈現出了早期現代人、東亞中更新世直立人以及歐洲尼安德特人的混合特徵。

首先，「許昌人」的腦顱在擴大，其中一個頭骨的顱容量達到了約1800CC，而且他們骨壁變薄、顱形圓隆、枕圓枕弱化、眉脊厚度中等，這意味著「許昌人」的頭骨有纖細化的趨勢。「這些恰恰就是早期現代人的特點，由此可以說明，『許昌人』出現了向現代人演化的萌芽。他還有可能就是華北地區早期現代人的直接祖先。」

此外，「許昌人」頭骨穹隆低矮，腦顱中矢狀面扁平，最大顱寬的位置靠下，有短小並向內側傾斜的乳突。吳秀傑表示，這些特徵是東亞本地古老型人類比如周口店直立人、和縣直立人等也具有的特徵。因此，她認為從更新世中、晚期，東亞古老型人類可能具有一定程度的連續演化模式。

有意思的是，研究還發現，「許昌人」與歐洲的古老型人類尼安德特人之間存在基因交流的可能性。因為他具有與典型的尼安德特人相似的兩個獨特性狀：一是不發達的枕圓枕、不明顯的枕外隆突伴隨其上面的凹陷。另外，內耳迷路的模式，前、後半規管相對較小，外半規管相對於後半規管的位置較為靠上。

不過，「許昌人」DNA提取並沒有取得成功，也就無法從分子遺傳學層面分析他的基因構成，從而精確推測它與已知的古老型人類或者現代人的親緣關係。

「即便如此，通過現有的化石證據可以肯定的是，東亞更新世晚期人類演化比過去學界認為的要複雜得多。在10萬~20萬年前，東亞地區可能並存著多種古人類群體, 不同群體之間有雜交或者基因交流。」吳秀傑說。

非洲起源說VS多地起源說

這個研究結論之所以重要，是因為它與現代人起源有著千絲萬縷的聯繫，尤其是東亞人起源，這是個長久以來總是被忽視的區域問題。

一直以來，關於現代人的起源有兩種觀點長期對峙，一種是非洲起源說，一種是多地起源說。前者支持所有現代人都是從非洲走出的智人進化而來，他們在不同地區替代了本土的古老型人類而成為霸主，而後者則認為，直立人在各個地區都獨立進化出了智人。

吳秀傑說，尤其是在非洲和歐洲，現有證據證明非洲起源說的確更佔上風。

目前為止，科學家發現的最早的現代人，即所謂智人的化石出土於衣索比亞奧莫—基比什和赫托遺址，時間為16萬年前。南部非洲邊界洞和克萊西斯河口洞的人類化石也早於10萬年前。2011-2014年我國湖南道縣發現的47顆完全類型的現代人牙齒化石,使得學術界對以往認為的早期現代人在距今6萬年左右抵達東亞大陸的假說產生了懷疑。

現今在歐洲發現的最早的現代人，為2015年在以色列Manot洞穴發現的距今5萬年前人類頭蓋骨化石，與晚期的尼安德特人生存的時間重疊。此外，歐洲發現的距今3萬年左右的克羅馬農人的形態學證據表明，克羅馬農人與尼安德特人很不一樣。比如，他們的臉比較短且扁平，鼻子雖然比現代歐洲人更寬，但比尼安德特人要小巧。另外，考古和體質兩方面的證據表明，他們是外來的，無論是生活方式還是創造的文化都與本地的尼安德特人不同。他們曾與尼安德特人共存，但卻不是尼安德特人的後代。

得益於分子遺傳技術的發展，非洲起源說所能依靠的還不僅僅是人類化石的直接證據。

其中著名的例子就是「夏娃理論」。美國伯克利大學的幾位科學家利用線粒體DNA只有母體遺傳，因而追溯過程最後會導向一位單一的女姓祖先的特點，根據已知的線粒體DNA突變速度的計算，認為所有嬰兒的線粒體的DNA向前追蹤，最後追到大約20萬年前生活在非洲的一個婦女，即所謂的「夏娃」。

此外，已有初步的基因組多樣性研究表明，非洲人在所有的現代人群中的多樣性是最高的，並且有著廣泛的群體分化，這個結果與人類線粒體DNA譜系根部在非洲的結果也是相吻合的。

由於歐洲寒冷乾燥的氣候，對化石保存更為有利，科學家成功提取了尼安德特人的古DNA。結果發現，它非常接近於現代人的序列，同時差異也很明顯。儘管他們主要分布在歐洲，但他們與現在歐洲人的相似度，並不比其他地區更高。也就是說，他們與歐洲人之間並沒有不同尋常的關係。

中國人起源的紛與爭

「但在東亞地區，目前能夠直接證明非洲起源說的化石證據還沒有發現。」吳秀傑指出。

原因是，目前為止出現在中國境內的古人類，包括直立人、早期智人、現代人化石在演化時間分布上具有連續性，空間分布上南北都存在。不僅如此，中國的古人類在體質特徵、文化遺物上（如發現的石器製作技術）也是一脈相承的。這也是以中科院院士、古人類學家吳新智為代表的一部分古人類學家堅持多地起源說的理由。

2013年，中國科學家將含量僅佔0.03%的田園洞人DNA成功辨識並提純出來，這是中國到目前為止唯一一個能夠獲得核DNA的早期現代人，距今約4萬年，也被認為是比較明確的中國地區現代人的直系祖先。分析表明，田園洞人只攜帶了少量古老型人類——尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA，更多表現為現代人的基因特徵，與現在的東亞人種有著密切的血緣關係。

「但這項研究無法證明，佔大部分的現代人基因特徵是源於非洲的。」吳秀傑說，「況且，化石所表現出的結構特徵，依然是接近於中國本土古老型人類的。」在中國，還沒有出現像歐洲的克羅馬農人那樣，能與本土的古老型人類和文化顯著區分，並能夠證明是外來移民的早期現代人化石。

吳秀傑介紹說，實際上，目前完完全全由非洲智人取代世界各地本土古人類的說法早就被推翻了。科學家們研究過的全球除非洲以外的個體都含有大約2%的尼安德特人的基因組序列，這意味著非洲以外的古人類曾經遭遇過尼安德特人，並與之混血。

因此，關於人類起源又出現了第三種折中觀點，認為智人在走出非洲的過程中不斷與當地的古人類發生混血、雜交，共同邁向現代人演化的道路。只是，更傾向於非洲起源說說的人支持非洲智人的基因對現代人的貢獻占絕對主流。而另一種，其實也是多地起源說的支持者認為，世界各地現代人類起源的類型不應該只存在一種模式。吳新智就認為，歐洲是來自非洲為主、本地尼安德特人為輔，東亞可能就是本地為主、外來為輔，澳洲是來自印尼為主、來自其他地區為輔，總之不同地區的演化模式並不相同。

「『許昌人』的發現，讓我們能夠確定的是，至少依據形態學證據，證明在10萬~20萬年前，中國境內的一種古人類已經具有了向現代人演化的趨勢，而且，他們還與外來的古老型人類有混血。」吳秀傑說。

吳秀傑認為，從某種程度上，我們可以推測，並不只有非洲直立人進化成了早期現代人，至少在東亞地區同樣存在這種可能性。而且，演化的路徑比過去我們所認識的要複雜得多。

「但是，嚴格說，我們的論文本身沒有涉及非洲起源說、多地區說或者折中說，因為僅憑這兩個化石證據遠遠無法為這幾種說法蓋棺論定。」她強調。

目前看來，在主流學界，分子遺傳學的證據始終更為強勢：早在2001年，中國的遺傳學家對1萬多例來自東亞、北亞、東南亞等地區的100多個群體的遺傳學分析顯示，所有這些個體的Y染色體單倍型都是從非洲祖先衍生的，而遷徙的時間大約是3萬~4萬年以前；最新的2016年9月，由哈佛醫學院遺傳學家領銜的國際團隊對全世界270個地點的個體樣本，進行了全新的、高質量的全基因組測序。研究證實了當今所有非洲之外人類的祖先都源自10萬年前同一走出非洲的種群。

也就是說，現有的利用不同遺傳標記，比如線粒體DNA、Y染色體以及核基因組的研究結論，基本都是一致的。

不過，因目前的遺傳技術手段是通過現生人類的DNA變異程度往前推測出古人類的歷史，遺傳學家所使用的計算方法和模型一直存在爭議。所以，事實上還沒有一種學說可以提出足夠的證據把另外的學說徹底否定。尤其是在東亞，化石證據和遺傳學證據之間還無法相互匹配。

「這恰恰說明了古人類學研究有趣的地方。」吳秀傑對這種學術爭論十分坦然。在她看來，古人類研究的目的並不是為了要證明一種假說，而是儘可能去接近真相。

「重要的是不能被已有的觀點束縛了手腳。」吳秀傑說。