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人类秘史

 tzgems 2011-02-20
  一部不可思议的人类秘史:人类前史
  作者:(美)斯宾塞-韦尔斯

  第一部分
  第1节:多样的猿(1)
  第一章 多样的猿
  每种宗教的核心都包含着创世的神话,它们大多都能回答孩子们这样的问题:人是从哪里来的?用简将得到一幅人类多样性的图谱洁明了的方式,对人的存在和人生存的环境做出解释。尽管这些神话试图解释人的起源,但是它们没有对这一问题给出明确的答案:环顾世界各地,为什么人们在文化、体形、相贸、肤色等方面存在着极大的差异?为什么我们彼此是如此不同?我们从何而来栖息于广袤的大地之上? 希罗多德是约公元前500年古希腊的历史学家,他为后世留下了丰富翔实的希腊-波斯战争的史料,而且他最早以古朴的笔调描述了人类的多样性,为我们留下了许多传说故事:黝黑神秘的利比亚人、俄罗斯北部野蛮的食人族、模样像土耳其人和蒙古人的人等。希罗多德充满想象地讲述了“狮身鹰首兽”守护着亚洲群山中的藏宝洞,那个从蚂蚁洞里收集黄金的北部印度人的充满异域色彩的故事至今读起来依然津津有味。总之,他的作品可称为西方第一部人种志,尽管缺陷明显,仍不失为那个时代的一部珍贵遗产。
  我们假设自己是当代的希罗多德,是生活在某个地区的土著居民,现在我们要平生首次进行环赤道的世界旅行,那么,我们所见到的人类多样性会令我们惊叹不已。设想你乘坐的飞机正在大西洋上空、“笛卡尔球体”的正中心——经度0、纬度0,在非洲的中西部,距离加蓬首都利伯维尔约1000公里。让我们继续想象飞机向东飞去,想象我们像在科幻小说中那样在高空之上俯瞰地面,我们将得到一幅人类多样性的图谱。
  我们首先会遇到非洲人——说班图语的中非人。他们的肤色很黑,大多居住在森林中开辟出的小村庄里。再向东走,我们看到的依然是黑肤色的人,但与前者相比有所不同:这些又高又瘦的东非尼罗河人,差不多是地球上最高的人,他们生活在绿色的大草原上,以放牛为生。散居在这两族人之间的是哈德兹人,尽管相距不远,但他们与班图人和尼罗河人都有区别。
  继续向东,我们遇到了一条宽阔的大河,无边无际的河面看似永远不可逾越,仿佛它就是世界的终点。现在我们踏上了马尔代夫群岛,这里的人与我们在非洲遇到的有很大的区别,语言也不同。和那些非洲人一样,他们的肤色也是黑的,但面部与他们有所区别,包括鼻子的形状、头发和其他一些细微的差别。尽管看上去有明显的区别,但很明显,他们和非洲人具有某种联系。
  在那条宽广的河流之上继续我们的行程,这时,一座巨大的岛屿在前方徐徐升起,这就是苏门答腊。在这里我们遇到了另一种人,他们比非洲人和马尔代夫人矮小,面部特征也不同:头发很直,肤色较浅,眼皮较厚。再向东,经过无数岛屿,我们再次遇到了肤色很黑的人,他们是美拉尼西亚人。除了肤色,他们在很多方面都不像非洲人,他们的肤色是进化过程中适应这一地区气候环境的结果?或者是表明他们与非洲人之间有着密切的联系? 接着我们要遇到玻利尼西亚人,他们生活在散布于数百里开阔海域的小环状珊瑚岛上,他们的相貌与我们先前见到的苏门答腊人有些相像,但是每一次都是同样的结果:相像但并不相同。最大的疑问是:他们为什么生活在如此偏远的地区?他们是如何到达这里的? 继续我们的行程,我们会到达西南美洲的厄瓜多尔海岸。在它的首都基多,我们看到了一种奇特的现象:生活在这里的人各不相同,主要的有两种,一种与马尔代夫人有些相似,但肤色较浅;另一种很像苏门答腊人和玻利尼西亚人。因为此前我们所到之地,在一地所见的都是同一种类的人,因此这种现象似乎很奇特。为什么在厄瓜多尔情况发生了变化呢?在美洲继续向东,到巴西的东北海岸,我们发现了一个更复杂的混合人群,我们再次遇到了非洲人,但却是在距离非洲如此遥远的美洲!经历了这样的旅程,回到起点,对行程中的所见,面对这样一幅色彩斑斓的多样性的“织锦”,我们会陷入沉思,会试着对这一幅多彩多样的图案做出解释。
  第2节:多样的猿(2)
  我们只是在想象之中进行了这次旅行,但我们在想象之中的行程,正是我们的前辈几百年前在欧洲“发现航海”旅程中的真实经历。假设我们一无所知,我们可以提出对今天的人们来说已经是常识的问题,但正是这些问题,使我们获得了历史的知识。这是一次有趣的思想体验,因为直到近年,除了为什么非洲人和欧洲人共同生活在美洲之外,对我们所见到的这幅多彩图画,一直没有一个系统的解释。
  一个物种 1860年6月30日,愤怒的萨缪尔?威尔伯福斯主教登上了牛津大学博物馆图书馆的讲台。他准备好了要进行一场战斗——不仅是为他自己,更重要的是为他坚定的信仰和世界观。威尔伯福斯深深感到他在为教会的未来战斗。那次聚会所辩论的题目是关于人在自然中的地位。那是在19世纪中期,直到近代,只有哲学家和教会才会相互争论这个问题,它永远不可能再出现于科学家和教会之间。这位优秀的主教忠实地引用圣经原文,坚信这个世界是公元前4004年10月23日经上帝之手创造的,距今约有6000年的历史。这个日期是根据《圣经》中所描述的宗谱推算出来的。他在演讲中向听众提出了一个重要的问题,一个在当时深入人心的问题:你难道能够想象你是由猴子变来的吗?这简直荒谬至极! 威尔伯福斯是一个出色的演讲家,对大多数听众来说,他的观点是极有说服力的。那一天,他在图书馆成功地捍卫了他的信仰,但是随着时间的推移,他无可避免地完全失败了。具有深远意义的是,人在自然世界处于何种地位,随着我们在这一问题上观点的变化,预示着人类历史上的“屠龙者”不再是哲学家和神职人员,而是专业的科学工作者。约瑟夫?霍克和托马斯?享利?赫胥黎,这两位维多利亚时代的杰出人物,是达尔文自然选择进化理论的坚定支持者。赫胥黎当时是伦敦矿业学院生物学讲师,他以“达尔文的斗牛狗”而著名。霍克是皇家植物园的有成就的植物学家、副主任。当威尔伯福斯的演讲结束后,他们站起来反驳他充满激情的观点,他们的声音无异于为古老的人类起源观敲响了丧钟,寓示者是科学引导我们进入了一个勇敢的新世界。
  威尔伯福斯和霍克、赫胥黎的论战,不仅促进了公众对进化论的接受——大多数受过教育的人已经用进化论的眼光看待世界了,而且使人们重新认识了人在自然界的地位。如果我们把自己看做无所不能的神的创造,我们很容易就能证明我们比地球上的其他一切生命都要优越,我们是主人、征服者、上帝的宠儿,总之,我们是独一无二的存在。
  达尔文的真知灼见彻底改变了这一切。这个消化不良、隐士般的人,寥寥数笔便把人由神的创造还原为生物进化的产物。有趣的是,他本人也没有料想到他会提出这样的观点。作为一个维多利亚时代贵族家庭的后代(他的祖父是约西亚?韦奇伍德,父亲是一名富有的医生,而达尔文每天要抽出半天的时间经营他的商业投资),当他于1831年开始环球航海时,并无意于动摇《圣经》中的古老信念。剑桥大学毕业后,在那个时代他顺理成章地选择做一名牧师,但他渴望冒险,渴望新奇的航海生活为一成不变、刻板的乡村牧师生活注入活力。当然,这并不是他的全部目的。
  和许多维多利亚时期的著名人物一样,达尔文在童年时代便对科学产生了极其浓厚的兴趣。他经常在家里做化学实验,常常出这样那样的事故,特别是有一次,他和他的哥哥伊拉兹马斯做实验时引起了爆炸,炸毁了花园里的实验棚。但他的主要兴趣在户外,他非常喜欢甲壳虫,花大量的时间在野外搜集珍奇的种类。在剑桥大学学习时,他还对地理学产生了极大的兴趣,这对他日后的研究影响巨大。
  19世纪初,地理学经历了一场革命。自《圣经》传承而下的对历史的理解遭到了质疑。达尔文是均变论学院思想的追随者。查尔斯?伊尔最早提出了均变论,他相信即使在遥远的过去,在自然界发现的力和物质在本质上始终是均同一致的。和均变论持相反观点的是灾变论,如著名学者路易斯?阿格赛兹,他由瑞士移民到美国并创建了哈佛大学的自然历史博物馆。灾变论者相信地球经历过一个长期没有变化的停滞期,此后由于偶然事件而产生了突变,如遇到像《圣经》中所描述的大洪水,或冰川期,或地壳剧变等。在有机体内和地球内部,所有的剧变都源于这些反常的事件,地球上植物的分类和动物的种类形成都可归结为历史上发生的一系列灾难事件。
  第3节:多样的猿(3)
  灾变论的漏洞在于,它过分地依赖于离奇、反常事件的发生,而许多变化的发生似乎是没有任何强烈诱因的。如果变化不是由有因果关系的重大事件引发的,那么它为什么要和偶然事件必然联系在一起呢?为什么不简单地假设地球在一定渐进的速度下持续变化着,而且在一个漫长的时期内,这些累计的变化带来了深远重大的后果?这似乎更容易与实际的变化过程相吻合,也正是伊尔的观点。
  当年轻的达尔文受雇作为费兹罗伊船长的“绅士旅伴”乘“小猎犬”号开始航海旅行时,这些思想和观念已经根植在了他的心里。这一不同寻常的职位正是维多利亚时期风俗的缩影,这意味着船长的社会等级很高,他不能只和普通的船员生活在一起。达尔文在船上是官方的博物学者,也是外科医生。但是,航行到巴西时,他和费兹罗伊船长之间发生了争执,他因此离开了“小猎犬”号。失去了官方的身份,但他却得以在“偏航”的情况下,从事个人感兴趣的研究。
  他的航海日记《“小猎犬”号航海记》记叙了5年里的航程,是一部经典的19世纪航海文学。在航程之中,达尔文有几项重大的发现,如解释了环状珊瑚岛为什么是圆形的(为火山收缩形成)、塔希提人极有魅力等。但最重要的,无疑是他洞察到了自然选择法和它在物种起源、进化中的作用——这一点已经被无数次地论述过,在此已没有必要再做重复,简单说来,如果达尔文没有认识到自然选择是物种进化的动力,赫胥黎和威尔伯福斯就不可能在1860年面对面地辩论,你也永远不会读到这本书。
  也就在思考进化问题的同时,达尔文也在思索另一个重大的问题,这是一个更加敏感的问题,他在反复思索、研究了近30年之后,才写成了《物种起源》。这是一个关于人的问题,一个维多利亚时代的科学家目睹了人类的多样性之后,他要对他的所见做出一个解释:为什么世界各地的人们彼此之间是如此不同? “小猎犬”号是1831年12月27日从朴茨茅斯的德文郡港起航的,途经佛得角群岛、巴西、阿根廷、火地岛、智利、厄瓜多尔、加拉帕哥斯群岛、塔希提、新西兰、澳大利亚、毛里求斯、巴西(再次),于1836年10月2日返回。在航行过程中,达尔文有机会遇到各种各样的人。在巴西,他遇到了生活在彭巴斯草原上的高乔人,他还在智利向导的带领下坐着牛车跋涉在安第斯山。在他所遇到的人当中,给他留下最深印象的,恐怕是火地岛上的土著。
  达尔文这样描述他们:“……他们发育不良,可怕的脸上涂画着白灰,油污的皮肤散发出臭味,乱七八糟的头发,声音刺耳,举止粗暴。看着这些人,你很难相信他们是神的创造……”很显然,他无法把他们和探险家笔下“高贵的野蛮人”联系起来。但是,在“小猎犬”号上有3个火地岛人,他们是5年前费兹罗伊船长带回伦敦的。抓捕他们的人给他们起名为火地篮子、吉米扣子和约克教堂,但他们的真实姓名分别是约克库史鲁、奥瑞得里克、艾力帕努。在一次航海中,有一只小船被偷了,他们是作为赎金被水手带回来的。很显然,他们不习惯维多利亚时期的英国生活,但是,他们学会了基本的会话,甚至开始变得像一些英国的中产阶级一样做作。比如当达尔文晕船的时候,吉米不停地惊叫:“可怜、可怜的人。”尽管他们有着明显的火地岛土著人的特性,达尔文仍然视他们为人类的成员,当然他的观念带着维多利亚时期等级观念的烙印。当论及有关迷信的问题时,他甚至自然地将他们和“小猎犬”号上的水手们相比较,他把他们总体上低下的物质文明归结于平等主义的政治体系。虽然在政治方面很天真,但达尔文在他的时代具有科学的超前性。
  在“自然的教化”对“教化”的论争中,达尔文站在前者的一边。看上去极其可怕的火地岛土著,和“小猎犬”号的水手一样,同是人类的一部分。在航海日记的最后一章,他抨击了遍及美洲的野蛮奴隶贸易,他著名的尖锐言辞表达了他的人类平等的思想:“为了掩饰使用奴隶的罪恶,他们常常将奴隶的生存状况与贫苦的农民相比较。如果悲剧的制造者不是自然法则,而是我们的制度,那么我们的罪恶是巨大的……” 但是,如果所有的人均属于同一物种,那该如何解释人与人之间在肤色、体形和文化上的差异呢?人类从哪里来?我们的先祖究竟是如何到达像开普敦、西伯利亚、火地岛这样极其偏远的地方的?150年后,通过骨检测、血液和DNA分析,这些问题才有了初步的答案。
  第4节:多样的猿(4)
  多个物种 如何定义一个物种?20世纪中期被普遍接受的定义,是一群能进行杂交繁殖的生物体(或有可能杂交繁殖)。换句话,如果为同一物种,便有可能共同繁殖后代。达尔文写《物种起源》时,离这一定义成为公理还有100多年的时间,那时他已经毫不怀疑人类具有共性。随着奴隶制在英国被废除,在美国和其他一些国家,这一制度也处于激烈的论争之中,在航海结束时,他发自肺腑地呼吁废除奴隶制。但是许多人对奴隶制有截然不同的观点,他们强烈认为人类很显然有种和亚种的区分。这一概念,最早是18世纪由瑞典植物学家卡尔?冯?列纳沃斯提出来的,他在对地球上生活的有机体进行分类时提出了这一概念。这是一项极为棘手的工作,但是列纳沃斯完成得极为出色,今天生物学依然在应用他发明的二项式命名法(二名法)——比如,我们在学校学过的拉丁语“种类”、“智人”,便是由他命名的。
  列纳沃斯认为所有的人种同属一类,但是他增加了亚纲人或亚种人的分类。他的分类中包括非洲人种、美洲人种、亚洲人种和欧洲人种,除此之外还有一种种族主义色彩的类别——野蛮人种,如达尔文笔下的火地岛人。对列纳沃斯来说,由于人种与人种之间所存在的巨大差异,增加这个种类是完全合理的。
  达尔文对这种分类始终持反对态度。他指出列纳沃斯在对人种进行分类时,过分地强调了外在的相貌。在他的晚年,他在《人类的血统》一书中这样写道:“涉及种族之间的大量差异,我们必须切实应用我们从观察自身的长期习惯中获得的良好辨别能力。”这是一个重要的观点,它有助于帮助解释随后诸多的关于人类起源的争论。
  19世纪,美国奴隶制的拥护者信奉列纳沃斯的偏激观点。他们认为人种之间由生物性所决定的不平等,可以证明对奴隶的残暴压迫是合理的。认为人种与人种之间生来不同的理论被称为“多元发生学”,即希腊文“多个物种”之意。这一学说很显然和圣经中关于伊甸园的故事是矛盾的,因为在伊甸园中生活的只有亚当和夏娃,而且大多数生物学家也注意到了人种与人种之间的相同性而反对多元发生学的观点。对多元发生论者来说,这一反对是可以轻易打败的,瑞士植物学家路易斯?阿格赛兹正是那样做的。和斯蒂芬?杰?古德尔一样,他认为古代《圣经》的作者不知道有多个人种的存在,因此他们只写了一个地中海人亚当。阿格赛兹推测黑人亚当、蒙古人亚当和美洲人亚当是同样存在的。
  尽管大多数生物学家不接受这一观点,它依然存在于今天人类学的一些文献中。如何解释人类外观的多样性,包括如何确定化石的种类,是一个极其艰难的过程。近代,最著名的多元发生论拥护者是美国的人类学家卡尔顿?库恩,他在20世纪60年代出版了两本影响巨大的书:《种族起源》和《人类现存的种族》。在这两本书中,库恩发展了人类5个人种(澳大利亚土著人、开普人、高加索人、刚果人和蒙古人)的理论,认为这5个人种是由不同的原始人类进化而来的。库恩推测不同的人种是在不同的时期进化的,非洲的刚果人进化得较早,之后便在进化的道路上陷入了困境。他声称欧洲人的优越是他们优良基因进化的自然结果,他甚至这样安慰那些因为种族融合而忧虑难眠的人们: 种族混合会搅乱基因,也会使社会失去平衡,因此,一些新加入的基因,除非它们与当地的基因相比具有选择性的优势,否则它们会逐渐消失或趋向最小化。我这样说没有任何政治或社会目的,仅仅是要说明,如果不是因为这一原因,人类就不会分成黑人、白人、黄种人和棕色人种了。
  由于作者是美国自然人类学会(全世界最大、最有影响力的人类学机构)主席、宾夕法尼亚大学教授、该大学人类文化博物馆馆长和美国深受欢迎的电视节目中经常出现的嘉宾,这些话的影响力是不可低估的。
  有趣的是,库恩极力否认他具有政治的动机。他这样自我辩解,是因为自然人类学经历了第二次世界大战之后刚刚从一个黑暗的时期浮现出来,事实上,在那个时期它具有自觉的政治色彩。阿勒斯?霍德林柯是多元论的主要支持者之一,1917年他在《美国自然人类学杂志》发刊号的纲领上这样写道:人类自然学要研究人类,同时要服务于人类,它不是一门简单的“纯科学”。霍德林柯注意到了,这个学科在决定移民政策时和在阐述优生学时同样有用。当他试图将看似深奥的科学的现实适用性传达给投资机构时,很显然有些人被说服了,并且很快采纳这些做国事咨询、富有政治头脑的人类学家的建议。
  第5节:多样的猿(5)
  象牙塔之外 19世纪,人类学形成了这样一个概念:它是一门这样的科学,即它的研究对象是作为一个整体的人类,以及人类与自然界的关系。
  最早阐述这一概念的是法国人保罗?布罗卡,他是现代自然人类学原则当之无愧的创立者。他是头盖测量学的专家,对头骨形态学上最细微的差别进行过测量,当时被认为是发现人种与人种差异的有效方法。基于这些极其细微的异同,他创建了新的人种分类方法。这个在有影响的教科书中随处可见的分类方法,极大地影响人类学的研究。很快,人人都想测量头骨。
  在英国,一个叫弗朗西斯?盖尔顿的科学爱好者是布罗卡最早的追随者,他用继承的一笔遗产资助不同的研究项目,包括统计学和生物学领域的。不久,他也开始测量人身体上的一切,尽一切努力科学地区分人的多样性,他周围的人都认为他行为古怪,不可理喻。在对人类的分类方面,他形成了个人的迷人的观点,而且他的观点与达尔文的自然选择论不矛盾。
  我们在前面已经谈到,达尔文绝非顽固的种族主义者,他倾向于减少偏见。从他的一些论述中,我们可以推测出,他相信在很大程度上人类由于生物的类属,是彼此平等的。但他的许多追随者不承认这一点,例如坚信“适者生存”的哲学家赫伯特?斯宾塞,他在19世纪后期一系列流传极广的读物和随笔中,证明社会等级是正当合理的。如果可以用科学来说明社会等级,那么它对文化差异也同样有效。维多利亚时代是一个迷恋社会等级的时代,先是“强权就是公理”,然后,这些“强权者”认识到应当“科学地”定义文化之间的差异,因此优生学运动悄然兴起。
  这个运动一开始极其幼稚。所谓的优生事实上指的是“好出身”(谁能对此持反对意见?),这个观点事实上古亦有之。例如,古犹太法《犹太法典》对男子有这样的规定:要求他们不惜卖掉所有的财产以娶学者的女儿为妻,这样会使他们的孩子聪明(学者女儿的聘金很高)。当时已是19世纪的后期,但优生学大受欢迎,其原因很复杂,而且明显带有维多利亚时代的特有痕迹。能从遗传学这样的新兴学科以及自然人类学中找到与财富、身份有关的“科学证据”,无数人会着迷的。因此它一经兴起,便很快大为流行。
  1907年,“遗传教育团体”在英国成立,这是盖尔顿引以为荣的一件事。它正式的目标是通过有选择地生育“适者”,以改善人类的基因库。它的影响迅速扩展到了美国,因为美国的文化特别倾心于那些通过应用科学知识以促使自我完善的理论。很快,“适者家庭”的竞赛遍及美国社会,谁的家庭拥有更多的声望和勋章,谁就是“最适者”。优生学的影响也波及欧洲,成为德国种族清洗的罪恶发端。
  优生学运动的初衷是促进社会教化,但它的作用很快被歪曲了,在1910年后的20多年里,它为美国强迫智力低下的人接受绝育手术做科学辩护。它也被用来解释不人道的种族歧视性的移民考试和名额限制(20世纪20年代大多数极端贫困的东欧移民是文盲)。20世纪40年代,纳粹迫害犹太人、吉普赛人、同性恋者及其他“低等团体”时,也是利用优生学的原则从科学的角度证明其“合理性”的。人类学在“实用性”方面似乎比任何学科都有优势。
  因此不难理解,在纳粹的可怕暴行之后,为什么库恩极力表明自己的观点没有任何政治目的。20世纪60年代初美国依然存着种族隔离的思潮,如果他在自然人类学的研究中加入丝毫的政治色彩,那已经开始愈合的伤痕会重新疼痛起来。与此相反,他认为自己提出的种族与种族之间的区别是客观的科学的事实。“不论消息好坏,不能责怪信使”,这便是他的初衷所在。但是他自认为客观的结论是经不起推敲的,因为没有实验来证明他提出的基因假说。究竟人类的基因是如何描述人与人的差别的?

  第二部分
  第6节:哲学的时间机器(1)
  第二章 哲学的时间机器
  20世纪以前,对人类多样性的研究,只 停留在肉眼所能观察到的范畴。布罗卡、盖尔顿还有欧洲和美国的生物统计学家们所做的不计其数的研究,在自然人类学史上被称为“收集”阶段——在一个学科开始发展的时期,还没有产生能对大量积累的数据进行分析的系统理论。面对越来越繁杂的人类生态学的数据,研究者面临的一个问题是,如何使重新定义的遗传法则和已经收集到的遗传数据一致起来。人类的基因组成是确定的,显而易见有几十组(可能几百组)单独的基因,控制着基因的可变性。即使今天,对大多数基因的作用,我们仍然无法解释。来想象一下布罗卡的头盖测量研究,假如在两个毫无联系的地区所发现的头骨上,有同样的特殊隆起,是否可以说这是由同样的基因变异引起的?这些隆起表示同样的特征、同样的基因变异,还是偶然相似?当时的人们不可能知道。
  基因变异是研究人类多样性的关键,因为进化实际上是由基因变异引起的。通俗地说,所谓的进化,就是指一个物种的基因组成随时间的流逝而变化。因此,为确定个体与个体之间的联系是否紧密,或者说他们是否属于同一物种,很重要的是要了解他们的基因。如果基因相同,那么他们无疑为同一物种。自然人类学的研究,迫切需要收集同一遗传模式里的变化特征——我们称之为多态性。“多态性”一词来源于希腊语“多种形态”,对所收集到的特征进行分类,这就是对人类多样性的研究。当时人们已经掌握了一些基因的多态性,特别是像在血友病等疾病患者的基因中,但是,引起疾病的多态性由于数量太少无法进行分类。总之,多态性是关键所在。
  1901年,卡尔?兰德斯泰纳①将不同人的血液相混合后,发现了一个有趣的现象:有时它们相互凝聚,形成大的血块,这一凝聚反映有遗传性,它成为人类生物化学多样性的第一个实证。这个实验的结果确定了人类具有不同的血型,现在,世界各地的医院都会在输血前进行血型检查。如果你的医生说你是A型血,他告诉你的正是一个世纪前兰德斯泰纳给血型多态性的命名。
  在兰德斯泰纳发现的基础上,第一次世界大战期间,瑞士人赫兹费尔德夫妇在萨洛尼卡开始化验士兵的血型。1919年,他们发现在不同的人群之间,都有较大比例的不同血型,这是首次对人类基因多样性的全面研究。赫兹费尔德夫妇甚至提出这样的理论:A型血和B型血是“纯粹”的原始部落的血型,最早的原始部落要么全部人口为A型血,要么全部为B型血。这些“纯粹”的部落在迁徙中相互融合,因此A型血和B型血混合在一起。他们没有解释清楚这两个部落是如何出现的,只是推测A型血部落最早起源于北欧,B型血部落有可能起源于印度,似乎现代人是由两个独立的部落分别进化而来的。
  20世纪30年代,美国人布赖恩特和英国人莫瑞特在赫兹费尔德夫妇的研究基础上,开始在全世界范围内检验血液类型。以后的30年,他们和同事们共同从数百个人群中选择数千人做血型检查,包括生者和死者。布赖恩特和他的妻子(像赫兹费尔德夫妇一样,他们是另一对共同从事基因研究的夫妻)甚至检查了在美国和埃及的木乃伊,确定了远古A、B、O血型多态性。1954年,莫瑞特发表了《人类血液的分布》,将大量积累的血型数据汇总在一起,这是第一部全面的关于人类生物化学多样性的专著。很快,这本书成了进行人类基因检测的标准样本,它标志着对人类基因的研究进入了新时期。
  赫兹费尔德夫妇清楚地意识到,他们对血型数据的研究会为有种族色彩的人种分类提供依据,这一分类由于近代的大量移民而有所淡化。此后卡尔顿?库恩也引用他们的研究成果作为他提出的亚种理论的证据,但是没有人对基因数据进行检测,以确定基因是否支持这种人种划分方式。直到1972年,一个遗传学家才开始进行了这方面的研究。有趣的是,他的主要研究方向不是人类,而是果蝇。
  利用莫瑞特他们收集的数据,后来成为芝加哥大学教授的理查德?莱旺廷进行了一项研究。当时他所做的这项研究似乎是微不足道的:人类的基因变异,在一个群体内以及群体与群体之间的关系如何,在人种与人种之间是否有明显的基因差异?他试图为这个问题找到一个客观的答案,换句话说,他试图用实验证明列纳沃斯和库恩关于亚种的理论。如果能够证明人种与人种之间在基因图谱上有重大的区别,那么他们的理论肯定是正确的。
  莱旺廷这样写道: 写这篇文章,是应刚创刊的《生物进化》杂志的约稿。我一直在思考关于人类多样性的问题,不仅是在人群基因的范围内思考,而且把它放在生态学的范畴之内。我习惯于在火车、汽车上写作。因为要完成这篇文章,所以坐长途车去印第安那州的伯明顿前,我带上了莫瑞特的书和PLNP表(一种计算差的数学表)。
  第7节:哲学的时间机器(2)
  正是在这次旅行中,对人类基因的一个里程碑式的研究开始了。莱旺廷应用了生物地理学(研究动物和植物的地理分布)这门新学科的研究模式,因为他试图从地理的区分上定义人种,这与生物地理学有相似之处。事实上,因为无法确定如何客观地为“人种”下定义,他决定从地理学的角度这样定义人种:高加索人(西欧亚大陆)、非洲黑人(非洲撒哈拉沙漠)、蒙古人(东亚)、南亚土著人(南印度)、美洲印第安人(美洲)、大洋洲和澳大利亚土著人。
  他的研究结果令人吃惊:85%的基因变异是人类共有的,只有约8%的不同可作为划分“人种”的依据,也就是说,人种与人种之间在遗传上的差别只有8%。这是一个革命性的结果,它告诉我们应当把有关亚种的理论扔进垃圾箱。莱旺廷这样写道: 诚实地说,这一结果出乎我的意料,这是实情。如果这算是偏见的话,那我的偏见是我认为不同的人群差别很大。一些事实也确实加深了这一印象,比如,有一年我和我妻子在埃及的勒克尔旅行,数年前那里就挤满了游客。在一个大厅里,一个人过来和我妻子交谈,他似乎认识我妻子。我妻子反复说:“对不起,先生,你认错人了。”他才说:“对不起,夫人,你们看起来都是一个模样。”那件事对我有很大的影响——他们与我们完全不同,而我们彼此十分相像。
  但统计数字说明了一切。以后30年间,许多新的研究结果再次证实了这一事实。遗传学家们一直在争论区别不同人群的基因变异的比例究竟有多少,是8%还是7%还是略多或略少。但一个不争的事实是一个小数量的人群同样具有人类遗传多样性总数的85%。莱旺廷举了这样一个例子:如果爆发核战争,地球上只有肯尼亚的吉库尤人能幸存下来,因为这个民族仍然保存着人这个种系85%的基因变异。这是对种族主义的“科学”理论的强劲反驳,它也肯定了达尔文1830年对人类多样性的论述。正如这一章的标题——希腊语“万众归一”,人类具有共同的生物属性。但是,这是否意味着对不同人群的研究就失去了意义呢?遗传学真的能对人的多样性做出回答吗? 生命历程中的博彩 在旅程接下来的这一站,我们要了解一些基本的遗传学知识。随着时间的流失,基因如何在一个人群的变化中起作用,这个理论十分复杂,涉及定量科学的许多分支,统计学、力学、概率理论和生物地理学都在遗传学的发展中起了很大的作用,但说明其中的一些关键因素,几乎人人都能理解这些理论框架的基础概念。
  一个最基本的因素是突变,没有突变是不可能产生多态现象的。这里的突变,指的是基因的排列顺序发生的无规律变化,其发生比率约为30个每一代每个基因组,换句话说,每一个活着的人,都携带着约30个全新的变异基因,这些新的变异将他/她与父母区别开。这些突变的发生是没有规律的,因为它们是DNA复制细胞分裂过程中出现的错误的结果,这些错误在何处发生,没有任何特定的原因和背景,它们的发生与外界的影响没有特定的关系。我们可以形象地把变异的发生比喻为博彩赌中哈思?鲁滨逊抽彩机器的抽彩,我们每一个人都是被“突变”所“抽中”的个体。兰德斯泰纳发现的血型异同,便是由基因突变引起的,是一种多态现象。
  第二个关键的因素是选择,特别是自然选择,这正是达尔文敏锐的发现。在原始人进化为“智人”的过程中,它是至关重要的因素。所谓自然选择,就是与自然环境相适应的生物会获得繁殖的优势。例如,在寒冷的地区,厚毛发的动物比没有毛发的动物有优势,它们的后代更容易存活。人类进化成为今天这样有情感、文化的“猿”,自然选择起了决定性的作用,正是它促进了语言、两足直立行走等人类重要特征的产生。如果没有自然选择,假如我们能够回到500万年以前,我们会与生活在自然状态下的类人猿祖先十分相似。
  第三个因素是遗传漂移。这是一个特别的因素,它意味着相对与外界隔绝的小数量的人群,在对基因变异的研究中具有重要的意义。设想一下,如果你把一枚硬币向上抛1000次,你有可能会得到这样的结果:其落地为500次正面500次反面。但假如你只把它向上抛10次,得到5∶5结果的比率微乎其微,结果极有可能是4∶6或7∶3。同样的道理,小数量人群会引起无规律的基因速率变化,在几代之内就能产生惊人的变化。这一点并不难理解,将一枚硬币抛起10次,7∶3的结果出现在小数量的人群中,70%“遗传”了“正面”,只有30%“遗传”了“反面”。而这一结果同样影响着下一代的基因变化速率,每一代的变化速率由50%增加到70%,由此经过几代,就会引起遗传模式的巨大变化。很显然,基因漂移对小数量的人群影响重大。
  第8节:哲学的时间机器(3)
  以上3个关键因素相结合,形成了今天这样令人眼花缭乱的基因序列图谱,决定了不同人群复杂的多样性。正是这3个因素,形成了8%或7%的不同变异。这些少量的变异,将地球上的人群与人群相区别,因此我们看到各个地区的人是这样彼此不同。在20世纪中期,研究者确定这3个因素是基因变化的关键因素。但是,仅仅从生物化学的角度认识到了人类的多样性,知道了基因如何影响一个人群的变化,还不足以确定人类进化、迁徙的具体细节。接下来,我们要去追寻一位意大利医生的足迹,他喜欢历史,有数学天才,有一天,他思索着细菌和苍蝇之间的关系,忽然有一个全新的想法涌现出来。
  意大利人的努力 1944年,路卡?卡瓦利-斯福扎考入帕维亚大学学习药学专业,不久他放弃了药学专业,开始致力于遗传学的研究,先是研究细菌,而后开始研究人类遗传学。在大学里,他的老师是著名的果蝇遗传学家布扎提?特拉维索。布扎提是杜布赞斯基①思想的追随者,杜布赞斯基也是理查德?莱旺廷的博士生导师。因此,他们的故事有着共同的开始。杜布赞斯基的主要研究方向是基因变异,特别是果蝇大范围的染色体色球重组。他是基因分析技术领域的开拓者,20世纪中期,他在纽约的实验室是生物学革命的发源地。关于基因变异,杜布赞斯基和他的学生们提出了一个全新的观点:在一个最优化的“自然类型”(一个在漫长时期内经自然选择创造的有机体的正常形态)和一个奇异的突变“异种”之间,并没有分界线。他们认为,原因非常简单,假如大多数突变“异种”都携带着有缺陷的基因“包裹”,那么变异的数量便会多到无法胜数,反过来证明,变异正是物种的正常状态,变异产生的过程正是进化的过程。在他们之前的研究者没有认识到,进化发生在包含着不同基因的“基因库”中,一个基因有时被复制,有时会丢失。
  在药学和果蝇变异研究这两个完全不同的背景下,为了解读不同人群的相互关系,卡瓦利-斯福扎开始研究血液多态性,他的研究被后来的遗传学家们称为“经典的多态性”。那是20世纪的50年代,正是遗传学迅猛发展的时期,温斯顿和克瑞克①刚刚破译了DNA结构,自然科学的方法论推动了生物学的革命。和大多数遗传学家一样,卡瓦利-斯福扎在研究中应用了迅速发展的生物化学技术,但与他们不同的是,他同时应用了数学和统计学。多态性研究中出现的大量令人头晕目眩的数据,亟需一个内在连贯的理论系统,来分析和归纳这些数据。对统计学的应用,就像是在攀岩中有了结实的绳索。
  想象一下一组基因变异的画面:河床上遍布色彩各异的石头,大小如蜗牛壳,与果蝇的翅膀等长。一眼望去,这些变异似乎毫无规则、互不联系,如果在它们背后加上不同的背景,它们会变得更加复杂、混乱,多样性究竟在向我们展示着什么? 20世纪50年代,面对自然的多样性,大多数生物学家下意识的反映是这出于自然选择的结果,对人类的多样性也不例外,就此优生学家已经说了很多。这一结果,很大程度上是因为人们确信有“自然类型”与“突变异种”之区别。自然类型是指一切“正常”的有机体,一些遗传性疾病(显然是“异常的”)似乎也证实这种观点是正确的。这些与遗传性疾病有关的基因,是最早被确定为变异基因的,因为按照达尔文的进化论,人可以被分为“适者”和“不适者”,遗传性疾病患者显然是“不适者”。但是,新的转变出现了:20世纪50年代,在美国从事研究的日本遗传学家木村资生,在遗传学的分析计算中使用了分析气体传播的方法,他继续沿着卡瓦利-斯福扎所开创的道路前行,他的努力最终将遗传学带离了“突变异种”的沼泽。
  木村资生注意到,由于随意取样的误差,人群基因多态性的频率会发生变化,这正是前文中所提到的“漂移”,在他的理论中令人兴奋的是,他发现漂移对基因变化频率的改变似乎是可以预测的。研究自然选择的困难之处,是产生进化改变的“速度”完全取决于选择的“强度”,假如基因变异与自然完全适合,那么它便会以很高的速率繁殖。但是,自然选择的强度是无法用实验测量的,因此变化的速率是无法预测的。在抛硬币的例子里,抛起10次得到了7∶3的结果,假定硬币的正面代表一个基因变异,反面代表另一种,每一代的变化速率从50%增加到70%,意味着极强的对“正面”的选择。很显然,尽管这只是假设,但“正面”的比率增加到70%,与“正面”是否适应自然是没有关系的。
  第9节:哲学的时间机器(4)
  这就是木村资生的独特见解,他认为大多数多态性都是以这种方式产生的:在与自然选择的关系中,它们是自由的,因此它们是进化过程的“中立者”。围绕这一理论,生物学家们的争论非常激烈。木村资生和他的拥护者认为,几乎所有的基因变异都与自然选择无关,但许多科学家仍然坚持认为它是自然选择的关键环节。尽管如此,漂移理论为多态性的研究打开了一个崭新的窗口。在新变化到来之前,让我们先回到中世纪,去作一次短暂的停留。
  “奥卡姆的剃刀” 奥卡姆的威廉(1285~1349年)是中世纪的学者,他是一名修士,坚信亚里士多德的观点:自然界选择最短的道路。利用一切机会,他与同事们就他个人对这个观点的理解进行辩论。著名的“奥卡姆的剃刀”原理为“如无必要,勿增实体”,在本质上,这个原理是关于宇宙的哲学观,即吝啬定律(亦称朴素定律)。在现实世界中,假如特定的事件均由特定的可能性引起,那么多个事件便由多个可能性引起,因此,复杂的事件不如简单的事件可靠。这一原理的核心是将自然世界的复杂性,分割成可理解的几个部分,趋向简单,避免复杂。以这个原理为指导,一个人要从迈阿密到纽约,他会选择从迈阿密直接飞往纽约,而不是绕行上海。
  也许确定行程计划只是举手之劳,但在黑暗的科学世界,要确定从何时何处着手却非易事。我们如何知道自然界永远选择最短、最简单的道路?“朴素”是自然界自我证明的语言?这本书的目的不是讨论朴素定律,但是种种迹象显示:自然常常趋向简单而避免复杂,尤其是当变化发生时。想一想一块石头从悬崖落到山谷时所选择的路线!自然界的引力,使它直接从高处快速落到低处,而不是把它中途送到中国去喝上一杯茶。
  因此,假如我们相信当自然发生变化时,它会选择从A点到B点的最短距离,那么我们就可以建立一个推断过去发生事件的理论。这是一个伟大的进步,它意味着我们通过观察当前能够推测出过去发生了什么。事实上,它像一台哲学的时间机器,能够将我们带回早已湮灭的时代。一台神奇美妙的机器!在这一点上,甚至达尔文早期的支持者赫胥黎都指责他的那个过于墨守成规的信念,即“自然不会发生突变”。
  1964年,卡瓦利-斯福扎和安东尼?爱德华兹合作出版了一本书,首次将吝啬定律应用于人类分类的研究。在书中他们提出了两个假说,在人类学研究的历史上,它们是两个当之无愧的里程碑,此后所有的基因多样性研究无不涉及这两个假说。第一个是:正如木村资生的“中立”理论,基因多态性完全是中立的,基因漂移引起基因速率的变化;第二个是:应用“奥卡姆的剃刀”原理来确定人群之间的相互关系,即以数量变化的最小化,来解释、分析掌握的数据。基于这些关键理论和他们称之为“最简单进化”的研究方法,他们画出了第一棵人类的“家谱树”,人群的相互关系反映在了一张图表中,越接近的基因速率联系得越紧密。
  卡瓦利-斯福扎和爱德华兹分析了世界各地15个人群的血型速率,用那个年代的奥利维第计算机经过艰苦的运算,他们得出的结论是:在“家谱树”上,非洲人处于最靠近“树根”的位置,欧洲人和亚洲人“丛生”在一起。这一结果,首次直接、清晰、令人震撼地反映出了人类的进化历史。卡瓦利-斯福扎谦虚地说:“分析结果有一些意义。”应用他们的研究方法,结果显示:欧洲的人群相互之间的关系,比他们与非洲人群间的关系要密切;新几内亚人与澳大利亚土著人之间联系更紧密等。把它们联系在一起的是相似的基因速率,这些速率随时间流逝有规律地变化(基因漂移的结果),这意味着,欧洲人群之间相互分离的时间,比欧洲人和非洲人分离的时间距现在更近。700年以后,老修道士的原理帮助人类学的研究进入了一个新的天地。
  有了这种区分人群的新方法,就有可能推算出不同人群分离的时间,推断人类进化的历程。1971年,卡瓦利-斯福扎和沃特?波曼①首次进行了这方面的研究,他们推算出非洲人和东亚人的分离时间为4万1千年前,非洲人和欧洲人的为3万3千年,欧洲人和东亚人的为2万1千年。现在的问题是,我们无法确定他们对人群结构的假设是否合理。更关键的问题是,这些推断无法清晰地回答这一问题:我们从何处来?人类学的领域现在需要新的数据。
  第10节:哲学的时间机器(5)
  字母汤 艾米尔?朱克坎德是从德国移居到美国的犹太人,他曾在加利福尼亚理工大学工作。在他的科学生涯中,他坚持致力于研究一个课题:蛋白质结构。在20世纪50年代和60年代,他长期在诺贝尔奖得主、著名生化学家里努斯?鲍林门下从事研究工作。他研究携氧血红蛋白分子的基本结构,选择这种分子是因为它在血液中含量丰富而且易于净化,另外很重要的一点是所有哺乳动物的血液中都含有血红蛋白。
  蛋白质由线形排列的氨基酸组成,小分子结构以独特的方式相结合形成蛋白质。有趣的是,尽管蛋白质在活动时外形像巴洛克建筑一样扭曲复杂,几个不同类型的蛋白质相互依附形成一个复杂的结构,但实际上它们很“单纯”,活动蛋白质的结构和功能完全取决于氨基酸的线性结合。组成蛋白质的氨基酸有20个,如赖氨酸、色氨酸等。
  朱克坎德注意到,在这些氨基酸的排列中,有一种现象非常有趣。他当时正在破译不同动物的血红蛋白,他发现这些蛋白质之间十分相似,一行中常常有10、12甚至30个同样排列的氨基酸。更令人惊奇的是,科属联系越密切的动物,它们蛋白质的结构就越相似。人类和大猩猩的血红蛋白,在氨基酸排列上仅有两处不同,而人类和马的不同达15处。对这种现象,朱克坎德和鲍林这样推断:分子结构提供了“分子钟”,通过氨基酸排列顺序的变化,它记载着从生命起源那一刻起,那些业已消逝的时间。1965年,在他们发表的一篇论文中,他们形象地将分子称为“记载进化历史的文件”。事实上,我们每个人的基因都堪称一部历史书,这些写在分子结构内的“语言”,向我们讲述着人类进化的过程,把我们带回生命开始的地方。分子就像我们的祖先留在我们基因组内的“时间舱”,我们所要做的,是学会如何使用它们。
  当然,朱克坎德和鲍林意识到了,蛋白质不是遗传变异的最佳“发言人”,这个光荣是属于DNA的。如果DNA的作用是转译蛋白质(事实正是如此),那么无疑它最具研究价值。问题是研究DNA极其困难,得到一个排列顺序需要漫长的时间。到了20世纪70年代中期,沃尔特?吉尔伯特和弗雷德?桑格发明了快速获取DNA顺序的方法,并因此分享了1977年的诺贝尔化学奖。正是他们的研究成果,引发了一直持续到今天的生物学革命。2000年,人类基因图谱草图的完成,标志着这场革命达到了顶峰。DNA研究完全改变了生物学的固有观念,我们可以想象,它对人类学产生的影响有多么深远。
  拥挤的花园 到了20世纪80年代,应用分子生物学的新方法,我们对自身有了新的了解,这是一个关于人群的多样性的理论。它通过分子排列顺序来推测进化的时间,探求基因如何回答那个古老的问题——我们从哪里来。现在,这个领域需要的,是一个“胆大妄为”的新思路,也许再加上一点好运气。20世纪80年代早期,在加利福尼亚的旧金山海湾,这两点全部变成了现实。
  加利福尼亚大学伯克利分校的艾伦?威尔逊是澳大利亚生化学家,他应用分子生物学研究人类进化。当时,分子生物学已经成为生物学的一个新分支,以研究DNA和蛋白质为主。使用朱克坎德和鲍林的方法,他带领他的学生们用分子技术推测人类何时与猿类分离,他们还研究在适应环境的蛋白质产生的过程中,自然选择发挥了什么样的作用。威尔逊是一个具有创新精神的思想家,而分子生物技术的研究成果,为他的思想提供了更广阔的世界。
  在研究DNA序列时,分子生物学家们所面临的一个问题,是信息自我复制的功能。在我们的每一个细胞中,在基因组中,转译蛋白质的DNA,还有大多数目前我们尚不知其功能的DNA,它们全部具有两个“版本”。DNA存在于整齐、线状的我们称之为染色体的组织中,染色体有23对,它们存在于细胞核内。基因组的一个主要的奇异功能是“区室化”,就像计算机创建文件夹一样,一个文件夹中包含一个文件夹再包含一个。人类的基因组中约有30亿个核苷,我们需要找到一种直接有效的方法来破译它们所携带的信息。正是这些信息,决定了为什么我们会有染色体,而且,它们和细胞核里的其他组织全都不同。
  第11节:哲学的时间机器(6)
  为什么每个染色体都有两个“版本”?原因更加复杂,它与性别产生有关。一个精子使一个卵子受精,其主要变化过程,是父亲基因组的一部分和母亲基因组的一部分以50∶50的比率相结合,形成新生命的基因组。用生物学的语言可以这样说:性别产生的一个原因,是每一代都形成新的基因组。重组产生的基因组,含有父亲和母亲各50%的成分,而父方和母方又从他们各自的父母双方那里各继承了50%的基因组。之所以能够发生基因重组,是因为染色体的线状结构,相对来说,这一结构使两对染色体易于从中间断开,与其他的重新组合,形成新的染色体。将父母双方的DNA重组,从进化的角度而言,它是一件“好事”,因为每一代都会产生多样化,确保如果环境发生变化,每一代人都有足够的能力做出反应。
  但且慢,也许有人会问,为什么这些经打断、再联结的基因组与先已存在的基因组不同呢?难道它们不是复制而来的吗?原因非常简单,因为它们之间完全不是彼此复制,在许多点位上都相互区别。这就像一台诡异的复印机,它们不断复制被复制过的信息,每一次复制都会产生少量无规则的错误,而每一次“错误”都会传递给“下一张”。这些“错误”正是前面我们提到的变异,而每一对染色体之间的区别便是我们所称的多态性。在染色体中,大约每1000个核苷会出现一个多态性,它们使染色体彼此区别。因此,当重组发生后,新的染色体与父母双方的类型都不相同。
  重组的革命性作用,打破了一片DNA上彼此相联的一系列多态性。同样,从进化的角度来说,这一多样性生产机器是件好事,但是,对于解读人类基因组这部历史书的分子生物学家来说,他们的工作却因此变得异常艰辛。由于重组,染色体上的多态性各自独立地发生变化。随着时间流逝,重组一次又一次地发生,成千上万代之后,我们共同祖先染色体中的多态性图谱已经完全消失了,后代的基因图谱经过反复地“洗牌”,再不可能找到最早的基因图谱。这为研究进化带来很大的困难,因为如果我们对祖先的基因图谱无从说起,我们根据什么在“奥卡姆的剃刀”原理下,对我们面前的基因多态性图谱进行简化?我们如何确定在形成面前的图谱的过程中,究竟发生了多少变化?在这种情形下,我们只能根据多态性发生的速率,利用“分子时钟”来推测过去。因为重组现象,在没有出现变异的地方也似乎发生了变异,因此这样推算出的共同祖先出现的时间,很可能比实际的时间要长。
  20世纪80年代早期,威尔逊和另外一些遗传学家有了一个新思路:假如从基因组之外,通过一种在细胞中随处可见、被称为线粒体的组织来研究染色体,有可能会避开重组为基因研究带来的巨大麻烦。有趣的是,线粒体这一无核的细胞组织也有自己的基因组,这是因为,它是数十亿年前最早的复合细胞进化的残留物。也就是说,它是被人类单细胞祖先吞噬的古老细菌,最初它只是细胞内的寄生虫,在随后的进化过程中,它成了细胞内产生能量的有用组织,现在它是流线型亚细胞的“发电厂”。幸运的是,线粒体的基因组只有一个“版本”,和细菌的基因组一样,它没有复制的能力,这意味着它不能进行重组——值得我们举杯庆贺!还有一点同样值得庆贺,不同于大约每1000个核苷一个多态性,在线粒体的DNA中,每100个便出现一个多态性。为了进行进化比较,多态性越多越好,因为每增加一个多态性,就多了一种将一个个体与另一个区别开来的可能性。我们不妨这样设想:如果只有一个多态性具有A和B两种形式,我们只能把人们分成群体:具有A变异的人群和具有B变异的人群。换句话说,如果有10个多态性,我们就会有更好的分类办法,因为不同的个体之间具有完全相同变异的概率会大大降低。也就是说,存在的多态性越多,就越有可能将不同的人群区分开来。所以,由于线粒体的DNA(mtDNA)的多态性比其他基因组的多态性多10倍,它为我们提供了一个很好的研究角度。
  第12节:哲学的时间机器(7)
  瑞贝卡?卡恩在读博士时,曾经在威尔逊的实验室里工作过。她开始在全世界的范围内研究人类mtDNA变异图谱。利用伯克利的校方资源,她从不同的地区收集产后胎盘(其中含有极其丰富的mtDNA),如欧洲、新几内亚、美洲等。她的目的是得出人类的变异图谱,并由此推测人类的起源。她的发现是非同寻常的。
  1987年,卡恩和威尔逊等人发表了第一个关于人类线粒体多样性的研究成果。他们首次应用吝啬原理处理人类DNA多态性数据,从中推断出人类的共同祖先、人类起源的时间。在论文摘要中,他们简洁明了地这样概括他们的研究成果:“可以设定所有这些线粒体DNA,共同起源于一个20万年前生活在非洲的女人”。当时这是一个轰动性的新闻,众多的媒体将这个女人称为线粒体夏娃,即人类的母亲。在他们画出的螺旋状结构里,她不是伊甸园里惟一的夏娃,但她是最幸运的夏娃。
  卡恩他们的分析涉及了mtDNA顺序的相互关系。在论文中,他们这样假定:如果在一个多态性位点上,两个mtDNA顺序共享一个变异,那么它们便有一个共同的祖先。他们画出了mtDNA顺序的网络图,从中推断出147个样品捐赠者的相互关系。这是一个冗长艰苦的过程,要在计算机上进行庞杂的数据分析。他们的分析结果显示,在mtDNA顺序图中,非洲人之间的分叉最大,即他们分离的时间距现在最远,换句话说:非洲人是地球上最古老的人群;也就是说,人类起源于非洲。卡恩、斯通金和威尔逊应用“吝啬原理”研究mtDNA顺序数据的一个特点,是这些数据必然在一个点上回溯到一个共同祖先。从基因组不进行重组的任何区域,比如他们研究的线粒体,可以从当代的线粒体寻找出它们的祖先线粒体。这如同用石子在一个池塘里打水漂,通过观察一圈一圈扩展开去的波纹,我们可以推断出石子将在何处沉入水中,那个沉寂的圆的中心在何处。进化的mtDNA顺序,从母亲到女儿不断累计的多态性,正像不断扩散的波纹,而她们的祖先就处于石头落入水中的那一个点。应用朱克坎德和鲍林的研究方法,我们可以“看到”,生活在数千年前的某个祖先随时间流逝不断变异,繁衍出今天存在的不同类型的人。更进一步,如果我们知道了变异发生的比率,知道全球范围内多样人群的多态性有多少,那么我们就可以计算出,从石头落入水中的那个点距今有多少年,或者说,找到我们的祖先,我们所携带的所有变异都由他而来。
  有一点至关重要,找到今天多样性人类的一个单独祖先,并不意味着那个时期只生活着一个人,而是与他同时期其他人的后代已经灭绝了。我们来做一个想象,在18世纪,有一个普罗旺斯村庄,共有10个家庭生活在那里,每个家庭都有一个独特的浓味鱼肉汤配方,这个配方只能由母亲口传给女儿。如果一个家庭只有一个儿子,那么这个家的配方就失传了。岁月流逝,最初配方的数量逐渐减少,因为总会有一些不走运的家庭没有女儿,到最后,只有一个配方会流传下去。为什么保存下来是这一个呢?完全是由于偶然所致,因为其他家庭在过去的某个时间都没有女儿,或者别的配方都被西北风吹跑了。今天再去这个村庄,我们可能会失望,因为村子里的厨房缺乏多样性,他们怎么会吃一模一样的鱼汤? 当然,在现实世界里,一代人的配方传给另一代时,另一代会根据自己的口味对配方进行适当的调整,加上大蒜、丁香,多加点百里香等。注意!这正是变异的先兆!随着时间推移,这些小的变化会在汤碗里产生多样性,但是配方的本质没有变。因此,如果现在我们来到这个村庄,我们可以看到显著的配方多样性,但它们全部可以回溯到18世纪的一个共同祖先。感谢“奥卡姆的剃刀”,线粒体“夏娃”就是这样“浮出了黑暗”。
  从1987年卡恩他们的研究成果发表以来,此后几年不断出现这方面更详细的研究,这些研究确认最早的人类线粒体多样性出现于20万年前。“池塘里的石头”最终落在了非洲,在一个很短的时间内——从进化的角度而言20万年只是一个很短的时间,人类从非洲分散到了世界的各个角落。对这些统计学分析有一些技术上的异议,但近年来更多的关于线粒体DNA的研究证实了最早的结论:我们有一个大约生活在15万年前的非洲的曾、曾、曾、曾、曾……曾祖母。
  第13节:哲学的时间机器(8)
  1871年,达尔文在他的有关人类进化的著作《人类的由来及性选择》中,这样写道:“在世界各地,每个地区生活的哺乳动物和这个地区已经灭绝的物种有着密切的联系。非洲曾经生活着业已灭绝的猿,它们和大猩猩、黑猩猩是近亲。因为大猩猩和黑猩猩是现代人类最直系的近亲,因此我们最早的祖先极有可能生活在非洲。”一方面,达尔文具有无与伦比的远见卓识,即使在19世纪,大多数欧洲人依然认为亚当和夏娃来自欧洲或亚洲。另一方面,他做出的判断又是微不足道的,因为猿大约23万年前起源于非洲,如果我们能使时间倒转足够远,我们肯定会在非洲大陆上遇到我们的祖先。关键问题是什么时候。正是这个原因,从线粒体的研究中得出的结论才显得是革命性的。
  卡尔顿?库恩等人类学家对人类的起源问题一直有争议,他们的论据是在世界的多个区域,在考古中都发现了相互独立的类猿祖先,这便是著名的“多缘起源主义”。即使今天,这一理论依然存在于人类学的研究领域,它的主要观点是:原始人类大约在200多万年以前就离开了非洲,在东亚生活了一段时间,之后在不同的地区各自独立地进化为现代人。在这一过程中,产生了不同种族,对此库恩已经做过分类。“多缘起源主义”曾被广泛接受,要解释其中的原因,我们需要暂时把DNA放在一边,去挖掘古老的化石。
  荷兰人的勇气 人类具有独一无二、充分发展的智力,正因为此,列纳沃斯将我们所属的种命名为“智人”,即希腊语“智慧的人”。但从19世纪开始,考古发现表明在遥远的过去曾经存在过其他有智力的原始人类。例如1856年在德国西部的蓝田谷发现的这样的一个头骨,在达尔文之前的欧洲,这类头骨被认为是畸形的现代人。但随着首次在蓝田谷发现这类头骨之后,在多处发现了同样的头骨,他们后来被命名为尼安德特人,其头骨清晰地表明他们是一种原始人类。这是我们第一次科学地认出了其他原始人类,证明原始人类也分为不同的谱系。19世纪末,当时的许多科学工作者竞相寻找人类和猿之间的“缺环”,1890年,一位在爪哇荷兰东印度公司工作的医生“中了头彩”。
  欧根?杜波斯非常迷恋人类进化的问题,选择在远东做医药代表工作,正是因为他对考古发掘的兴趣,因为那一地区那时被视为人类的摇篮。杜波斯1858年生于荷兰的艾加斯登,曾在医学院学习解剖学,1881年他被聘为阿姆斯特丹大学的助教,但很快,他感到大学的生活过于遵守清规戒律并且等级森严,1887年他说服妻子和他一同离开荷兰,踏上了寻求原始人类遗迹的旅途。
  杜波斯相信长臂猿是人类最近的近亲,而长臂猿只在印度尼西亚群岛发现过,这是因为它们头骨形态的特征和人类极其相似(头顶部没有厚而硬的顶骨,脸比其他的猿类都平),而且研究表明它们有时用两条后腿直立行走。因为长臂猿的这两个特征,他认为在东南亚很有可能会找到“缺环”。最初,他在苏门答腊开始了挖掘寻找,他找到的只是一些相对较晚的现代人、猩猩和长臂猿的头骨。随后,他把注意力转向爪哇,这时他的好运来了。
  1890年,在印度尼西亚爪哇中部的特里尼尔的一条河岸,杜波斯挖到了一个头骨。他仔细地审视着它,发现它极为奇特,看上去像是一种已经灭绝的黑猩猩的头骨,因为当时没有条件对收集的头骨进行全面的解剖研究(他是在一个偏远的殖民地),所以他很难确定。次年,他在同一地区又发现了一块大腿骨,它完全暴露了那块头骨的秘密。很显然,那块大腿骨不可能是会爬树的黑猩猩的,它来自于一个直立行走的种类。杜波斯计算了头骨容量和直立姿态的受力,他大胆地做出了一个在进化史上颇具飞跃性的结论:这正是人人都在寻找的“缺环”!他把这个新的种类命名为“直立猿人”。
  此后10年,不断地有人对杜波斯的发现提出质疑和反对,其中主要反对的是他几乎无法证明那块头骨和大腿骨(包括此后又在同一个地区发现的一副牙齿)来自同一个个体。它们是于不同的时间被挖到的,而且也不能确定它们所处土壤层的关系。此后对“直立猿人”的研究显示特里尼尔的大腿骨的确非常反常,它似乎是属于更晚些的现代人的,而那副牙齿很有可能是猿的牙齿。尽管有这些质疑,尽管杜波斯“现代人的祖先是起源于东南亚的类长臂猿”的推断是错误的,特里尼尔头骨仍然是人类学历史上的一道分水岭。爪哇猿人很显然是早已灭绝的人类祖先,他们的脑容量比我们小得多,但是远大于猿的脑容量。尽管杜波斯在很多方面都错了,但他的发现依然有着巨大的价值。
  第14节:哲学的时间机器(9)
  20世纪早期,搜寻其他种类原始人遗迹的工作,掀起了更大的热潮,在东亚和非洲又有了更大的发现。20世纪20年代和30年代,在中国的周口店发现了与尼安德特人相似的化石,这表明杜波斯发现的猿人曾经生活在整个亚洲。20世纪50年代专家对“北京猿人”和“尼安德特人”进行了综合的比较研究,结果清楚地证实:地球上曾经生活着分布广泛、已经灭绝的一种原始人:直立人。但是,非洲的发现更令人着迷,那就是雷蒙?达特开始于20世纪20年代的发现。
  1922年,达特受聘来到南非威特沃特斯兰德大学做解剖学教授,对这个在学术上怀着雄心壮志的澳大利亚人来说,新的环境对他多少有些打击(此前他生活在英国),因为这所大学那时称得上是一潭死水。虽然如此,他依然着手创建解剖学系,包括建立解剖样品展厅。他督促他的学生去寻找样品。一天,一个学生在约翰内斯堡附近的汤恩采石场挖到了一块狒狒的头骨,达特立即意识到这块骨头是不同寻常的。
  到上个世纪20年代,大多数的猿人化石是在欧洲和亚洲发现的:尼安德特人、北京人、爪哇人等,无一出现在非洲。但是,1921年,在现在的赞比亚挖掘出了一块与尼安德特人相似的头骨,证明非洲也有原始人类的足迹。当达特和那个采石场老板签下有关收集化石的协议时,他很清楚地知道这些事实。
  1924年夏天,他打开从采石场运来的第一个板条箱,他异常欣喜地发现,他所面对的是最古老的人类化石。
  他费力地揭去了裹在外面的包装,如同拂去千万年来蒙在汤恩洞的历史灰尘,最后一层包装纸揭开后,一个与猿头骨相似的头骨凝视着他。它的形状较小,牙齿完好无损,一眼便可看出是一个幼儿的头骨。达特估算了它的头颅容量,大约500立方厘米的容量,不会少于正常现代猿人的。奇怪的是,它的犬齿比其他的猿人小得多,而且它的枕骨大孔(连接脊椎和脑)像现代人的一样靠下,而不是像猿人一样靠后。这两个特点表明它(后来它成为著名的“陶恩幼儿”)不是普通的猿。1925年,他在论文中断定那块头骨代表一个新的种类,他将其命名为“非洲南猿”,这是一种直立行走、会使用工具的猿人。达特这样评价这一发现:“‘非洲南猿’是人类学历史上最重要的发现之一。”这是第一次在非洲发现人和猿人之间的“缺环”。随后的几十年,这一发现引发了探寻人类起源的热潮。至今,人类起源于非洲已经是一个被普遍接受的观念。但是,这些发掘、发现大部分发生在非洲东部。
  东非大裂谷位于形成地壳的巨大板块构造运动的主线上,它长约2000公里,北到厄立特里亚,南至莫桑比克,图尔卡纳湖、维多利亚湖、坦噶尼喀湖等湖泊分布在它的周围。过去的20万年里,这条经线如同一只沸腾的大锅炉,火山、湖泊、高山、河流轮番登场,因此它的地层非常丰富:土壤、火山灰、湖底沉淀物等不断地被抛上又沉下。随着地理的变化,一个接一个的历史故事也在东非上演着,现在,让我们把这些故事找出来。
  路易斯?利基①是在肯尼亚长大的,作为一名英国传教士的儿子,他曾长期生活在吉库尤人的村庄,花了大量的时间在大裂谷的山谷和河道上挖掘化石。1959年在坦桑尼亚北部的欧杜威,他长期艰苦的工作终于有了回报。那是收获的季节就要结束的时候,因为挖掘资金已经快用完了,路易斯和他的妻子玛丽准备不久就返回内罗毕。一天傍晚,在返回营地的路上,玛丽被一块化石绊了一下,因为最近发生的一次岩滑,许多骨化石暴露在了地面。他们又在那里坚持了3个星期,然后返回了在内罗毕博物馆的实验室。他们对那块化石进行了详细的分析,结果显示它是第一个在东非发现的“非洲南猿”。但令人震惊的是,当使用新的同位素分析技术来测定它周围沉淀物的年代时,结果这块化石的年龄竟然是175万年,这几乎是大多数科学家所推断的人类从开始进化至今的时间的两倍!这一发现说明在猿人进化到人的中间依然有“缺环”。科学的世界是如此令人惊异,科学家的勇气也同样如此。随后30年,利基夫妇的重大发现激励许多人不断来到大裂谷以寻找更多的“非洲南猿”。
  第15节:哲学的时间机器(10)
  在东非发现“非洲南猿”直接指明了现代人的进化之路,但是,直到20世纪60年代和70年代在非洲发现了被确认的“智人”化石,人类起源于非洲的说法才被广泛地接受。最早的“直立人”化石是在东非发现的,它的年代距今约180万年。最近的一次发现是在前苏联格鲁吉亚中世纪古城达曼尼斯,这一发现表明“直立人”不久离开了非洲,有可能在大约10万年前来到了东亚。由此我们可以推测,世界各地的“直立人”200万年前在非洲有一个共同的祖先。但是,伯克利研究者们的线粒体数据分析结果表明,“夏娃”在非洲生活的时间距今约20万年。如何来协调这两个不同的时间呢? 时 间 现在,我们暂时坐下来,客观地来作一番思考。“非洲创世纪”的证据是客观存在的:我们在非洲发现的进化“缺环”,要么是独一无二的,要么是首次发现,包括从500万年前的猿人到拉密达猿人的完整的进化链条。但从这些证据中是否足以推断出非洲是人类的摇篮?应该说证据是充分的,但是化石有时会有误导性。我们可以想象一下,在法国的西南部发现了一块保存完好、距今4万年的尼安德特人的骨骼,在非洲发现了一块距今200万年的“非洲南猿”骨骼,两块化石相隔几百万年、几千里,哪一块更有可能是现代欧洲人的直系祖先?答案极其古怪,因为它和表面给出的暗示完全相悖。在后面我们将要讨论到这一点,几乎可以肯定地说,现代欧洲人不是尼安德特人的后代。完全出乎人的意料,“非洲南猿”更有可能是欧洲人的直系祖先。石头和骨骼只会告诉我们历史知识,只有基因能说出我们的谱系。
  因此,上面那个200万年对20万年的问题,答案是:尽管与我们十分相似,曾经生活在地球上的“直立人”没有进化为“智人”。库恩错了,而且线粒体的数据表明,现代人较晚才在非洲开始进化,之后分散迁徙到世界各地,在他们迁徙的过程中,他们取代了他们的原始人表亲。这是一个残酷的事实:只有“适者”的基因组得以流传。因此,很不幸,“直立人”已经灭绝了。
  在后面我们将要谈到,其他的基因数据进一步肯定了线粒体基因研究中得出的结论:人类家族之树的根或者说距离我们最近的共同祖先在非洲。所有的基因数据显示,非洲人基因多态性的数量最多,也就是说,其基因变异的数量,比其他任何一个大陆上的都要多。如果你要寻根,在一个非洲的村庄里,你最有可能找到你的遥远祖先的遗迹,在那里的可能性比在其他任何地方都要大。人类多数的基因多态性只存在于非洲人的基因里,而欧洲人、亚洲人和美洲土著人的基因中携带的少量特殊多态性,在任何一个非洲的村庄里都能找到。
  为什么一个人群的多态性越多,这个人群的历史就越长呢?回想一下我们前边讲到的那个例子,为什么在普罗旺斯村庄里浓味鱼肉汤的配方会变化呢?因为在每一代,得到配方的女儿都会依照自己的口味对配方做一些变动。这样,随着时间的流逝,这些小的变化便会累积成一个特别的多态性,如此类推,时间越长,产生的多态性就越多,仿佛一只钟表,这些指针滴答旋转着,旋转的时间越久,我们得到的不同组合越多。同样,艾米尔?朱克坎德对蛋白质的研究中也出现了同样的现象:长时间等于多变化。因此,如果一个人群的基因多态性多于其他的人群,我们就可以推断这个人群更古老,这就是为什么我们说,人类的起源在非洲。
  但是,如果我们接受人类的家族之树根系于非洲这种说法,这是否意味着库恩是对的?非洲人真的被禁锢在了进化的监狱里而停滞不前?当然不是,无论非洲内外,人类家族之树上的每一个分枝,都以同样的速率变化着,在每一块大陆上形成了不同的谱系。既然推测出人类具有一个单独的共同祖先,那么便可以确定其所有的后代谱系都以同样的速率持续进化,因此所有谱系的“年龄”都是相同的。从夏娃的线粒体DNA到我的线粒体DNA,这之间流逝而去的时间,与从她的到非洲放牛人的、泰国船工的、巴西雅诺马米猎人的完全一样。我们每个人,都是15万年前生活在非洲的那个祖先的后裔。
  现在的问题是,我们要找到“夏娃”曾经居住的地方,那座“伊甸园”在非洲的何处?这实际上是一个有迷惑性的问题,因为我们知道在那个时间,有许多女人在非洲生活。稍微转换一下角度,我们可以这样问:非洲哪个人群的基因最清晰地保留着我们祖先的足迹?尽管没有对每一个非洲人进行取样,目前显示,东部和南部非洲人的基因谱系最古老,因此,我们可以推断这些人群和“夏娃”之间,保存着直系的“线粒体环”,而其他的人群在进化过程中已经失去了祖先的基因信号。现在,我们起程去寻找我们的“伊甸园”。下一章里,我们的向导是亚当。

  第三部分
  第16节:夏娃的伴侣(1)
  第三章 夏娃的伴侣
  上一章里,我们和“夏娃”相遇了,她是现在每一个人的女性先祖,大约15万年前生活在非洲。在非洲的一些人群里,他们的基因至今依然最清晰地保存着这位古老祖母的基因信号。从这些人群开始,我们来寻找她的“伊甸园”。开始之前,我们需要对她的独特性做出说明。她代表着线粒体的家族之根,是地球上的每一个正在生活着人的母系祖先。但是,这并不是说我们DNA的每一部分都在讲着同样的故事。因为性别重组,我们的基因组由大量独立进化的组织组成,也许这个区域的DNA能追溯到印度尼西亚,而另一个区域的源头却在墨西哥。那么“夏娃”的谱系是人类如何走出非洲的独特线索吗? 答案是,尽管更复杂,但在本质上,我们的DNA图谱与mtDNA的是同样的。研究贝塔球蛋白(生成血红蛋白编码)、CD4因子(生成控制免疫系统的蛋白)的多态性,和第21对染色体上的一个DNA区域,结果全部显示,和生活在非洲以外的人群相比较,非洲的人群具有更大的多态性,而且表明最早的非洲祖先距今至少约有200万年的历史。现在的问题是,我们使用基因标记来研究人类的迁徙历史,但这些标记在时间的流逝中被反复“洗牌”。多态性出现得越早,它们被“洗”的次数就可能越多。“洗牌”含糊了历史的信号,因此从我们的大多数基因组中,已经找不到迁徙的痕迹了。
  但是近年来的研究发现,有一片DNA在推测人类进化历史方面堪称无价之宝,追踪我们祖先在大地之上漫游的足迹,它能告诉我们的线索,远比我们预想的要多得多。这就是只从父亲传给儿子的男性的“mtDNA”。与女性谱系的mtDNA相对应,它是男性谱系中决定性的因素。在普罗旺斯村庄里,它是“祖传秘方”,它能告诉我们已经灭绝的和流传下来的浓味鱼肉汤配方的故事详情,它就是Y-染色体。
  稍等片刻,也许你要问,难道父方的谱系不是始终和母方的谱系共同在下一代中延续吗?一个新生命的孕育不是父亲与母亲的基因组各占50%的混合吗?为什么只有Y-染色体能追踪到人类迁徙的足迹?这难道不奇怪吗?对线粒体DNA来说,答案很简单,因为线粒体实际上位于基因组之外,它曾是远古的细胞内寄生的细菌,在进化的过程中变成了残存在细胞内的一种组织。相比于线粒体,Y-染色体要复杂得多。
  产生性别的过程中,有一个离奇的现象,那就是决定性别的性染色体,在相互混合时不遵守50∶50的规则。因为我们的基因组是双份编排,每个染色体都有两个版本,当它们进行组合时无法避免地会出现错误,而大多数的动物的性别正由性染色体配对失误决定的。在哺乳动物中,雄性是X-染色体“错误地”与Y-染色体进行配对的结果,雌性的X-染色体与其他的染色体一样“正常地”有两个版本。因此,在雄性,Y只能与X在彼此的小区域内配对,以在细胞分裂的过程中组成性染色体。Y染色体中非重组的部分与X没有任何关联,因此,它找不到与它进行重组的可配对染色体。这样,它从一代传给另一代,永远避免了被“洗牌”的命运。在这一点上,它和线粒体基因组完全一样。
  Y成为遗传学家研究人类多样性的最有效途径,部分原因是因为它不像mtDNA,mtDNA的一个分子大约有1万6千个核苷单位,Y比它大得多,一个分子大约有五千万个核苷,因此,它携带着许许多多过去发生的突变点。我们在上一章里已经讲到,具有多态性的区域越多,对我们的研究就越有利。如果只知道兰德斯泰纳的血型分类,所有的人只能被分成4类:A、B、AB和O,而Y能提供丰富、大量的多态性。更关键的是,和mtDNA相同,因为Y不发生重组,因此我们能够推断出其中变异产生的顺序。没有这个特点,我们便无法用朱克坎德和鲍林的方法来追踪谱系的故事,“奥卡姆的剃刀”也无法帮助我们找到我们的祖先。
  第17节:夏娃的伴侣(2)
  Y如何能不经过重组而存在呢?我们已经知道,为了适合环境的变化,我们需要创造出更多的多样性,Y的现象是否与此相矛盾?简单地说,正是进化“决定”了Y不发生重组,这是因为Y上的功能基因数量很少。在不同的基因组中,活跃基因的数量差别极大,例如,在线粒体中是37个,一个基因组中基因的总量约为3万个,平均每个染色体约有1500个。在线粒体的细菌先祖中,数以千计曾经存在的基因,已经在几百万年里,随着时间的流逝而消失了。这是由于线粒体的寄生依赖性越来越强,在“溺爱”它的细胞中,它逐渐放弃了“自治权”,一些线粒体进入了DNA核,产生了这样奇怪的结果:我们基因组的一部分来自于细菌。因此,线粒体DNA的情况是,似乎某种力量强迫它失去自己的基因,转变成了细胞核中的关键组织,而细胞核中的重组也使线粒体在进化的竞争之中保留了下来。
  同样,在Y染色体上也存在基因丢失的现象。一个染色体平均约有1500个活跃基因,但在Y上只能检测到21个。其中的一些基因重复存在,在前后都进行复制,如同一台“复印机”。在复制某个点的基因时,变得“口吃”起来,而这些被重复复制的基因,在我们生命的“木符”上,只能作为一个基因被刻在上面。有趣的是,Y染色体上的所有的21个基因全部参与了对“男性”的创造,特别是SRY基因,即“Y的性别决定区域”,正是它决定着一个胚胎的未来性别是否为“男性”。其他次要功能的基因决定男性特征和行为。除了这21个基因,其他大部分基因我们至今无法确定它们的功能,它们被称为“垃圾基因”。它们代代相传,而我们现在还不知道它们有何效用。
  我们已经知道,我们只能通过研究人群彼此的区别来研究人类多样性,遗传的语言写在人人都携带的多态性之中,正是这些不同的多态性使我们成为独一无二的个体——除非是双胞胎,世界上不可能出现两个基因多态性图谱一样的人,因此DNA“指纹”鉴定,在指认真正的罪犯方面不会出现任何误差。随着Y-染色体,它将引领我们沿着一条独特的男性谱系之路寻根溯源,从儿子到父亲再到祖父,一直向上追踪祖辈的足迹。可以这样说,Y-染色体可以从正在生活的任何一个男子的DNA,追溯到人类的第一个男性祖先——“亚当”。但是,Y能把不同区域、毫不相关的男人与男人联系在一起?每一个男人所拥有的独特Y-染色体谱系都能回溯到“亚当”? 答案是肯定的,但原因非常复杂。事实上,我们并不像我们所认为的那样彼此无关。想象一下,我们的大多数基因组并非来自父亲或母亲。因为我们从父母双方那里各继承了一半DNA,其所包含的多态性图谱可以用来确认血缘关系。如果经法院检测,我的DNA与一个我从未谋面的男孩的DNA有50%相配,那么法院一定会判定,我必须担负抚养这个男孩的责任,因为发生这种巧合的可能微乎其微,到了几乎不可能存在的程度。因此,多态性确定了我们、我们的父母、一个家族是独特的人类之树上的一个枝节,其他的家族、其他的人群同样如此,每个人群的DNA都在讲述着不同的故事。
  进一步想象,现在把我们的祖父母、祖父母的祖父母等祖辈加进来,这时,我们就会看到,在每一代中都会失去一些基因信号。我的DNA与我父亲的有50%相配,与我祖父的有25%相配,而只有6%与曾祖父的相配。在一个家庭里,每诞生新一代的同时便产生新的“前辈”,其中数量变化的速度快得惊人,我们的父亲、母亲各有父母双亲,父母双亲又彼此各有父母双亲,以此类推。耶鲁大学的遗传学家肯尼斯?凯德做过这样的计算:每一代有两个前辈(大约每25年产生一代),这样回溯500年,每个人有100万个以上的前辈,如果回到诺曼底人入侵英格兰的时代,我们会有一万亿个以上的祖先,而这个数字超过了人类历史上所存在人数的总和。怎么会出现这样的结果?他的计算错在什么地方? 回答既是肯定的又是否定的。在数学的意义上我们的计算完全是正确的。至少从古希腊时代开始,人们就知道了指数增长的力量,我们都知道“像兔子一样繁殖”,它反映的正是指数增长的可怕力量。上面的计算中出错的不是计算器,而是计算时所设定的条件:每个人都完全独立,这个假设条件是错误的。很显然,人们肯定有大量的共同祖先,否则无法对上面一万亿的数字做出解释。事实上,每产生新一代时,其先辈的数量应当乘以一个小于2的数,而且对大多数人而言,所乘的数非常接近于1。下面让我们来对此做出解释。
  第18节:夏娃的伴侣(3)
  水,无所不在的水…… 浪漫主义诗人塞缪尔?泰勒?柯勒律治曾沉迷于鸦片。1797年,他住在一个叫多西特的小村庄里,常常在山间散步,或者和他的邻居威廉?华兹华斯长时间地进行辩论。在此期间,他写下了著名的《成吉思汗》和《古舟子咏》。前者描写了他在鸦片带来的幻觉中下意识产生的想象——那魔法召唤而来的“庄严愉悦的圆形屋顶”是何等的美妙,诗中充满了奇特的想象。后一首是他在比较清醒的时候写的,描写了一艘船在南海的艰难旅程。他在诗中写道,一个水手射杀了一只信天翁,触犯了大海的戒律,船上所有的人都遭到了惩罚,暴晒在酷热的阳光下,四周是茫茫的“水,水无处不在,没有一滴能喝”。射杀信天翁的水手幸免于难,活了下来,但其他船员全部死去。作为惩罚,他在余生里四处流浪,历经磨难。
  一个令人印象深刻的细节,是柯勒律治在《古舟子咏》里把信天翁作为好运的象征。为什么信天翁会给人带来好运呢?事实上这是人们对信天翁缺乏了解的结果。想象一下,在航海途中,水手们数周生活在不见陆地的茫茫大海,梦想着早日抵达港口。而靠近陆地的最早迹象是鸟的出现,就像诺亚的鸽子和橄榄枝,鸟往往预示着陆地就在离他们不远的地方。由于信天翁是地球上最大型的一种鸟(它们双翅展开可长达3.5米),因此它们是一个非常明显的预兆。但问题是,这种珍贵的鸟大部分时间生活在海上,有时,它们会在两年多的时间里在海上四处游荡。在顺风的时候,它们会在开阔的海上毫不费力地一边滑翔,一边睡觉。所以,把它们看成诺亚的鸽子,水手们真得被这些逍遥派的偶像欺骗了。
  假如终生在海上飞翔,而它又是发源于陆地的物种,即使像信天翁一样对这种生活建立了极好的适应性,它依然要解决一个至关重要的问题,那就是它必须返回陆地生育它的下一代。对此,信天翁自有它的解决方式,那是一个如此迷人的自然故事。这些信奉逍遥派生活方式的信天翁是鸟类中的寿星,它们的寿命可以长达50年。在它的一生当中,它永远回到同一座岛屿,与它一生中惟一的伴侣相会。它的伴侣也同样如此,在那里它们共同抚育后代,平等地分担“家务”。几个月后,当小信天翁破壳而出来到这个世界后,便到了它们彼此告别的时间。它们在心里默默记下下一次的见面时间,然后头也不回地飞回大海。
  只选择一座岛屿进行繁衍,这实际上也是进化的结果,它使岛和岛之间产生不同的谱系,随着时间流逝,不同的岛上会生活着不同的鸟类。在岛上出生的小信天翁长大以后,它们以成年者的身份依然回到它们出生的岛上,雄性信天翁会表演求爱的舞蹈以吸引异性,雌性信天翁在选择伴侣时,不会考虑对方来岛上的哪个区域,只要你是信天翁,并且在恰当的时间来到了岛上,你就有机会得到命运的青睐。
  用进化的术语,信天翁的交配方式被称为随机交配,即在同一物种中,每个个体都有潜在的可能性与任何异性个体配对。在信天翁的一生中,也许它会飞遍世界各地,但除了它的家乡,它不会在任何地方扎根。人类不是这样的,如果我们离开家乡,搬到了一个新的地方,我们一般会选择与我们相邻的人结合。如果我们统计一下100年里夫妻的出生地,我们肯定可以看到这样的结果,年代越早,夫妻间的出生地距离越短。如果有一对夫妻,丈夫出生在佐治亚州的亚特兰大,而妻子出生在香港岛,那么他们几乎不可能生活在100年前。那时的故事只能这样发生:她和一个九龙人终其一生,而他会搭便车去看他的南方美女。
  这种地区性的择偶习惯的结果,是随着时间的流逝,住在同一地区的人们日渐熟悉,而不同地区的人们变得更加陌生。假如某一天,你偶然遇到了你的表亲,你能认出来他(她)是你的亲戚吗?如果不能,而你们又彼此爱慕,最终结合在一起并有了孩子,那意味着什么?简单来说,它意味着你的儿子或女儿在前辈的数量上,要少于父母为两个无血缘关系人的孩子,因为你和你的配偶某些基因组是相同的。因此,在计算你的孩子的前辈数量时,乘的数要小于2。在个人生活之地的周围选择伴侣,人类的这一习俗由来已久,因此许许多多的人不可避免要和有血亲关系的人共度一生,无论是多远的远亲。正是这一习俗,使得生活在同一区域的人们彼此更加熟悉。
  第19节:夏娃的伴侣(4)
  当然在有些地区,近亲结合的比率相当高,堂兄妹结婚相当普遍。谈到传宗接代,人们都能找到合情合理的“替罪羊”。即使这一比率不高,随着时间流逝,在一个传统社会里,人们就近择偶的行为方式,会在一个区域产生有地区特色的多态性顺序图谱。同样的道理,因为独特的多态性,你会被确认为你父母的孩子。世界各地的人们也携带着独特的地区性基因信号,这些信号正是遗传学家们研究的对象。我们不仅具有共同的先祖——“亚当”和“夏娃”,而且我们还具有地区性的“亲戚关系”,正像迪克?莱旺廷的研究所显示的,这些信号相当弱,但它们的确存在。由此,关键是要找出连接一个地区的人群的多态性。为此,我们需要在实验室花大量的时间。
  没有一滴水能喝 朱克坎德和鲍林的发现,为进化找到了分子的“钟表”,透过它,我们凝视的目光能最终聚集在我们共同祖先的身上。以他们的发现为基础,我们破译了混乱的线粒体数据,并推测出“夏娃”的年龄。当然,因为Y-染色体不发生重组,因此应用他们的方法也能达到同样的目的。沿着Y呈现的多态性路径,我们很快就会找到“亚当”,我们惟一需要的“路标”就是多态性。现在,Y是我们的“王牌”。直到20世纪90年代初,我们发现的“路标”非常有限。
  1994年,罗勃?多瑞特、明石浩和华特?吉尔博特在权威科学期刊《科学》上发表了一篇奇怪的论文。之所以说它奇怪,是因为它是一篇关于没有发现什么的论文,而不是公布他们发现了什么。论文的题目是《人类Y-染色体在ZFY点上不存在多态性》,介绍了研究世界各地38名男性Y-染色体的结果,他们的目的是寻找Y-染色体的多态性。尽管在Y上已经找到少量多态性,最早的是1985年由米瑞姆?卡萨诺娃和格瑞达?鲁卡第发现的,但相比于其他染色体,Y上发现的多态性要少得多。多瑞特他们的研究结果令人吃惊,在他们检测的ZFY区没有发现变异。没有一个DNA顺序变异,这意味着这38名男子在一两代之内有一个共同的前辈。但因为没有找到变异,因此无法推测这个人的生活时期。难道他们的父亲是同一个人?难道是另一个卡萨诺瓦①式的男人在世界各地留下了风流韵事?但是,考虑到他们研究的DNA数量相对较少,只有约700个核苷的长度,而且选择的研究对象只有38个,因此很有可能,他们只是背运地选择了Y-染色体上一个没有变异的区域。根据这一结果,他们推测男性祖先“亚当”生活在距今0至80万年前。有关人类的起源和迁徙,他们并没有提出新的见解,但是他们的努力,为研究不同区域人群的Y-染色体奠定了基石。
  随后几年,在Y-染色体上又发现了少量多态性。亚利桑那大学的米歇尔?哈默发现的一些多态性数量证实了线粒体的研究结果:“亚当”20万年前生活在非洲,他正性急地赶去南非草原与“夏娃”约会。但是,Y-染色体多态性总数仍然很少。现在到了该取得突破性进展的时候了,还是在加利福尼亚的旧金山海湾,新的一页开始了。
  压力之下 20世纪60年代末,彼德?昂德希尔在加利福尼亚开始了他的科学研究生涯,他最初的研究领域是海洋生物。1981年他在特拉华大学获得博士学位,之后他返回了加利福尼亚,那正是生物技术飞速发展的时期,他从事一些诸如用分子生物技术提取酶等工作。也就在那时,他被遗传学家们建立的令人眼花缭乱的基因图谱深深地吸引住了,那时生物技术产业日趋成熟,而旧金山正是DNA重组所引发的一系列革命的中心。同时,在硅谷及周围,切割、接合基因这一生物学的“副业”,广泛地应用到了计算机产业中。
  1991年,彼德厌倦了商业研究,他申请到斯坦福大学路卡?卡瓦利-斯福扎实验室做合作研究人。通过面试,实验室的领导层相信他能适应这里严密的组织和相互协作的要求,他被录用了。一开始,彼德在实验室从事mtDNA顺序研究,但他很快对Y-染色体产生了浓厚的兴趣。那时,卡瓦利-斯福扎的实验室是一个令人神往的地方,也是“点燃火种”的地方,我有幸那时在那里做博士后,几乎每周那里都会产生统计学和遗传学分析的新方法,充满了浓郁的学术气氛。20世纪90年代,几乎每一个有重要影响的遗传学家都在斯坦福工作过,或是斯坦福的学生,或是在那里做博士后,如戴维?高斯坦、马克?塞尔史坦德、金力等,这三个人在后面的章节都将会出现。有趣的是,这本书中一个最有影响的人物却是一位化学家。要解释其原因,我们需要对组成基因组的分子有所了解。
  第20节:夏娃的伴侣(5)
  在遗传学家的“工具箱”里,一个最主要的“工具”,是从细胞组织中分离出DNA片断的能力。和蛋白质一样,DNA存在于细胞之中,是一种被称为核苷碱基的线型链条状的组织。就像构成蛋白质的氨基酸一样,DNA的顺序转译生物信息。但是,和蛋白质不同的是,DNA的碱基有4种类型:腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T),我们每个人就像它们的手工作品一样,正是这些碱基构成基因密码,决定我们成为一个什么样的生命个体。就像摩尔斯电码,它用点和破折号来转译信息,DNA也是如此,它的“点和破折号”就是这些核苷碱基,它们的数量大约是30亿个。
  从组织中分离出分子混合物的方法,同样可以用来推断DNA分子中核苷的顺序。这是因为,生物化学技术可以做到,根据核苷的顺序得出一定长度的片断。得出这些片断后,把它们放进胶质状电流产生的矩阵,就可以分离出DNA。因为DNA是负电荷,它们会朝矩阵另一端正电荷的方向移动。有趣的是,在凝胶体的矩阵里,这些片断的运动速度会减慢,因为它们要穿过凝胶微小、迷宫般的通道。速度减慢程度和它们的长度成正比,分子越长速度越慢,因为有更多的组织要从那条微细的通道挤过去。这一切在理论上讲起来非常枯燥,但它的画面真的美丽至极。这种技术被称为定序,过去30年里,几乎每个重要的遗传学成果都用到了定序的技术,这真的是一个艰苦的工作,但它十分有效。
  定序的一个主要问题是它相当慢,而且,要得到所需要的DNA分子顺序,要进行的生化反应的费用也十分昂贵。为此,遗传学家尝试用更快、更便宜的方法来检测DNA顺序。他们通常的做法,是将一个个体的DNA,与另一个个体的进行比较,而这个的DNA顺序,已经在实验室使用生物化学、凝胶技术检测出了结果,通过比较找出两者间的区别。DNA顺序的不同就是我们的多态性,它们决定着个体的易感疾病、头发的颜色(前提是你没有染发)和其他一切遗传的特点。但是,它们大多数对携带者并无影响,只是我们天生继承下来的“行囊”,是我们血统的制造者。而对人类学家和历史学家来说,这些制造者无疑是一座宝藏。
  化学家彼德?欧芬纳是一个严肃的奥地利人,他的家乡在靠近因斯布鲁克的蒂罗尔。20世纪90年代,他是斯坦福大学应用高压液相色谱(简称HPLC)技术分离DNA分子研究项目的负责人。他正在尝试用HPLC建立一种新的检测DNA分子顺序的方法,因为比起凝胶技术,它分离分子的速度更快。一天,在遗传学系中午的研讨会上,彼德?昂德希尔读到了欧芬纳对这种新技术的介绍材料,他立刻就感到,它可以解决在寻找Y-染色体多态性上存在的问题。他走上前,问欧芬纳是否愿意与他合作。两位科学家开始了忘我的工作,整整18个月里他们没有周末。
  两个彼德的合作,最终产生了被称为“变性HPLC”的新技术,或简称为dHPLC。它幸运地成了DNA分子的专用技术。因为DNA分子是双螺旋,一对核苷链通过碱基之间相互的吸引力彼此缠绕。在DNA的世界里,腺嘌呤和胸腺嘧啶永远是一对,胞嘧啶和鸟嘌呤永远是一对,这正是它们分子结构的特点。也就是说,如果知道了一条螺旋链的核苷顺序,便会自动知道另一条上的。双螺旋链结构有两个作用,第一,它稳定DNA的分子,使它们免受酶和环境压力的破坏,在距今5万年的化石上仍然能找到DNA。我们的细胞里同样有单螺旋的结构,它被称为RNA,由于简单,在这样久远的化石里便找不到它的存在。第二个作用是,两条互为“镜子”的螺旋链保证了对核苷顺序进行“备份”,假如一条螺旋链上出现了一个变化(或者说,一个变异),它对面的螺旋链上相应的核苷便和它不再是“完美的一对”,错配的发生,会在螺旋链的一个点上轻轻打下一个“结”,这个“结”很容易被细胞内的校正系统检测到,并且将损坏修补好。
  dHPLC技术利用HPLC不可思议的灵敏性,就如同细胞内的校正系统一样,当错配的DNA分子通过矩阵时,会因为分子结构异常(这里不再是因为分子的长度)而导致运动速度减慢,因此很容易就被检测出来。如果螺旋链上有一个“结”,其运动的速度便会变慢,因此通过不同的移动图谱,就能将错配的片断检测出来。你可以对几百个核苷的DNA片断进行扫描,找出其中的异同之处,又快又经济。这一迷人的新技术,使我们在探索基因的旅程中,迈出了关键性的一大步。
  第21节:夏娃的伴侣(6)
  这一神奇的技术很快被应用到了医学上,用来检测由基因变异引起的遗传性疾病。但是,如何应用它研究人类迁徙呢?很容易理解,用这个技术研究一个地区不同个体的DNA,找出它们彼此的区别,这样,我们能快速有效地在实验室获得基因多样性图谱,得到可供研究的多种多态性。这一技术产生之前,在Y-染色体上检测出的多态性屈指可数,而现在已经至少发现了400个,而且这个数字每星期都在增加。如果罗勃?多瑞特他们在对Y多态性的研究中能应用这一技术,他们肯定会找到变异的。在科学史上,新的技术无数次使古老的谜题迎刃而解,我们得到的答案常常是惊人的。
  迟到的亚当 现在我们要问的第一个问题是,大量发现的Y-染色体多态性仍然表明现代人起源于非洲?“对”,答案是毫不含糊的。2000年11月,《自然遗传学》发表了一篇研究成果,作者是两个彼德和其他19位研究者(包括我自己)。研究涉及到了每一块大陆的数个人群,应用新的寻找Y多态性的技术,研究结果清晰、简明地肯定了现代人起源于非洲的学说。在早先mtDNA研究中,通过变异顺序画出了一幅树形图表,根据Y的多态性也画了同样的图表,它显示Y-染色体最底端的分叉在非洲。也就是说,男性的家族之树扎根在非洲,结果与“夏娃”的生活之地完全一致。但是,当算出这位最老的男性祖先的生活时期时,出现了不可思议的结果,这个现今每一个生活着的男性的Y-染色体都由他而来的男人,生活在距今5万9千年以前!但是,前面我们已经推断出“夏娃”生活在至少8万年以前。难道“亚当”和“夏娃”从未相遇? 对,他们没有。为什么会出现这样的结果,其中的原因极其复杂,关系到在遗传学中研究人类历史时我们必须明确的重要原则。在现在生活着的人群中进行取样,通过检测人们的DNA来发现历史,事实上我们研究的是人们的谱系,即基因的历史。我们在前面已经看到,每个人的基因都是从父母那里继承而来的,因此,研究基因历史,实际上也是研究携带基因的人的历史。现在,我们终于跨过种种障碍,能够回溯到几千代之前,这时我们发现,我们无从再寻找变异以回答更深的历史问题,我们只能面对一片空白。人类作为一个整体,全部被包含在一个谱系之中,一个从Y-染色体上溯到“亚当”、从mtDNA上溯到“夏娃”的谱系,而这个谱系何时由混沌起源,我们无从知道。如果这个谱系的始祖在远古是一个真实的个人,他是生活在今天的每一个人的共同祖先,那么我们无法用基因的技术推断“他”的祖先是谁。我们可以设问“亚当”和“夏娃”与其他物种的关系(比如,黑猩猩和鲟鱼哪个是我们的近亲?),但是,继续追溯这个宗谱形成之前的历史,我们只能陷入沉默的黑暗之中。“奥卡姆的剃刀”在这里没有可“剃”的东西。
  我们推测“亚当”和“夏娃”结合的时间,只是要借此证明现代人的祖先20万年前生活在非洲,同时反驳库恩等人的多元进化模式。他们的生活时期本身并没有什么意义,它不可能代表人类作为一个物种在地球上的起源时间,否则,“夏娃”要等待几万年才能与“亚当”相遇。回眸历史,沿着mtDNA和Y-染色体,当我们再也看不到基因的多样性,出现在眼前的只有黑暗时,时期只能是模糊的时间。因为在我们的基因的挂毯里,mtDNA和Y-染色体是独立的两个部分,因此它们分别出现于不同的时期并不是不可理解的。比如,一个人的父母会是同年同月同日生吗?而且,用遗传学推算时期,与考古学推算时期一样,由于对人群活动时期的推断涉及几个假说,因此推算出的时期有可能不是完全准确。所以,对“亚当”生活的时期,我们可以给出一个大致的范围:在距今4万年到14万年之间,这样看,5万9千年正是居于中间的一个大概平均数。在第八章中我们将看到,“亚当”和“夏娃”的“年龄差别”比我们想象的还要大,而且这一差别是几千年以来性政治的结果。在我们的普罗旺斯村庄里,相比于女性,男性失去他们浓味鱼肉汤配方的速度更快。
  第22节:夏娃的伴侣(7)
  因此,推测“亚当”和“夏娃”的结合时间,从中我们得出的主要结论,是在他们出现以前没有生活在非洲之外的现代人。因为Y的“年纪较轻”,所以我们可以这样说,在6万年前,现代人全部生活在非洲。对生活在当下的人来说,6万年是一个了不得的数字,但不要忘记我们是在人类进化的领域谈论时间。考古发现的化石表明,猿出现在230万年前,这是一个我们的想象力无法企及的遥远过去。现在让我们来做一个形象的叙述,从中对进化的时间产生具体的概念:在新年的第一天,猿出现了;到10月底,出现了最早直立行走的原始人类——猿人;到12月初即距今200万年,直立人离开了非洲;直到12月28日,还没有出现现代人;而到新年之夜,他们还没有离开非洲!人类仿佛是进化的雷达刚刚在地球上搜寻到的一个微弱的点,他们将走出非洲,开始对这个世界的征服之旅。
  有了关于时间的概念,现在我们要问的问题是:在今天的非洲人身上,还能找到早期人类的痕迹吗? 滴答之声 在对Y-染色体的研究中,一个最有意义的结论是非洲大陆的多样性图谱,它显示出分布在这块大陆上的不同谱系。与其他大陆上的人群相比,非洲人的谱系历史更长,有一些部族依然保持着非常古老的谱系。在埃塞俄比亚、苏丹以及东非和南非的部分地区就生活着这样一些部落,他们携带的基因信号,证明了他们是目前地球上历史最悠久的人群。这些信号在其他人群中已经消失了,但是,东非和南非的一些部落,仍然保持着和我们的祖先“亚当”的直接“链接”。
  闪族人(以前被称为布希曼人)生活在非洲南部,也有一些生活在非洲的西南部,他们携带着典型的最早的人类多样性信号。他们的语言是地球上最奇特的一种语言,它的显著特点,是发音中的滴答声,就像我们赶马或是模仿滴水的水管时发出的声音。除了他们的语言,目前还没有发现其他语言发音中有滴答声。从欧洲人开始对南部非洲进行殖民统治的近200年里,这种奇特的语言一直吸引着语言学家对其进行研究。语言的形成过程是相当复杂的,比如,英语在日常对话中有32个可辨音节(世界上2/3的语言的可辨音节在20个到40个之间),但闪族人的“!Xu”语言(“!”在“!Xu”中的发音就像是开启瓶子的声音)多达141个。虽然很难肯定是什么因素导致了闪族语言的独特性,但这一特点肯定与谱系古老有关系,也就是说,闪族人的遗传多样性可以追溯到更古老的时期。
  在线粒体DNA的谱系树上,闪族人同样处于较底端的部位,Y-染色体、mtDNA和语言,这三个相互独立的研究结果,都非常明确地显示闪族人与我们最早的祖先保持着最直接的联系。这一结果是否意味着,人类最早起源于南部非洲而不是东非大裂谷?尽管近年来不断出现有关南方原始人类的重要性的研究结果,一些古人类学家还提出了南方起源说,但还不足以得出这样的结论。有一点很清楚,闪族人曾经是一个分布广阔的大部族,目前的闪族人只是幸存下来的一小部分,在索马里、埃塞俄比亚的考古挖掘中都发现了与闪族人特征相似的化石。来自语言学的证据更清楚,除了南部非洲,在东非也发现了有“滴答”音的语言,坦桑尼亚的哈达兹和桑得威人的语言非常明显地属于“滴答”语系,表明这种语言曾经沿东非大裂谷一直流传到纳米比亚。这一广泛流传的语言,在2000年前被从中非兴起的班图语逐渐取代。但是,在班图人到来之前,闪族人是南部和东部非洲的主人。
  面对面 闪族人的一个显著特征是他们长得不像是非洲人。当然,非洲不同的人群都具有不同的外表,以“非洲的”和“非非洲的”来区分他们没有任何意义。在大多数人的脑海里,典型的非洲人的形象是生活在中部非洲的班图人、或欧洲奴隶贸易的结果产的美洲非洲人、加勒比海非洲人,和这些非洲人相比,闪族人个子矮小、肤色较浅、浓密的卷发、眼皮较厚——这一特征被称为内眦赘皮。东亚人也具有这一特征,因此有的研究者认为它是人类祖先的特征之一,但西部欧亚人和班图人在进化中已经失去了这一特征。对内眦赘皮现象,在遗传学上有各种不同的解释,但是,既然闪族人具有这一特征,我们是否可以设想我们的祖先同样有这个特征呢?通过闪族人的形象,我们能够遥遥望见“亚当”的背影? 用我们的今天的想象,很难描绘出我们共同的男性和女性祖先的形象,我们只能根据今天各色各样的人群,根据我们对人类形态进化过程的理解进行猜测。就像在其他历史科学领域一样,我们需要把我们所掌握的各种线索放在一起,用吝啬原理“切去”一切纷乱的表象,最终推断出过去发生的事件。有一点对我们不利,那就是我们永远不能让时间倒转,去验证一下我们的推断是否属实,因此,有些推测只能是信仰中的事实。
  第23节:夏娃的伴侣(8)
  我们的非洲先祖并不像博物馆展厅里那个多毛、野蛮的尼安德特人,当我们想象我们的祖先时,最先出现在脑海里的往往是尼安德特人的形象。实际上,至少与尼安德特人相比,我们的先祖要纤细、优雅得多。原因很简单,尼安德特人大块头、多毛发的特征,是适应寒冷的欧亚气候的结果,而我们最早的祖先生活在气候相对温暖的南部和东部非洲,他们不需要厚密的毛发来抵御寒冷。
  他们可能有内眦赘皮,这个特征在地球上不同的地区出现了两次,因此很有可能这个已经在中部、东部欧亚谱系中消失的特征,是我们共同祖先的特征之一。所有的唐氏症患者都有内眦赘皮,因此它很有可能相对容易产生,所以我们有较充分的理由相信它是我们祖先的一个特征。
  因为他们所生活的自然环境,使他们的肤色可能很黑。他们生活在阳光充足的非洲大草原,黑色皮肤极有利于避免紫外线的伤害,还有一个原因,黑色素生成受体基因(即黑皮质素受体),今天只能在非洲找到,而这一基因发生突变以后,才产生了欧洲人和东北部亚洲人的浅色皮肤。正因为这个原因,非洲人至今保持着黑色的皮肤。
  6万年前,我们的祖先很可能和现在的你我一样高。这个推断毫无意义,在世界各地,现代人身高的差异很大:荷兰人在欧洲最高,年轻的男性平均身高为6英尺(183厘米),女性平均身高比男性矮几英寸;日本人的身材较矮,男性的平均身高为5英尺6英寸(170厘米);生活在中非的俾格米人更矮,男性平均身高只有5英尺(150厘米)。不同的身高反映出对当地气候的适应情况,因此,无论是直立人还是“智人”,也都有身高的差距。
  从上面的线索中,我们先祖的形象慢慢地浮现出来:黑肤色(很可能比现在非洲的肤色要浅)、削瘦、适中的身材,如果他穿着西装,在火车上坐在你的对面,你是不会认出他的。这并不让人吃惊,上溯2500代,我们的祖先与你周围的任何一个人都没有太大的差别。
  走出巢居 现在,我们在脑海里画出了我们祖先的形象,生活在东部或南部非洲的闪族人的形象里,藏着6万年前“亚当”的身影。更早的现代人——人类最早的一支,在距今几十万年到6万年之前,生活在地球的某个地区,但是,我们的基因已经完全失去了他们的信号,今天我们所发现的遗传多样性,只能帮助我们回溯到我们在非洲的共同祖先。从我们掌握的多态性数据中,可以清晰地推断出,全世界目前存在的所有遗传多样性6万年前起源于非洲。mtDNA和Y-染色体推算出的最早的“非非洲”多态性出现的时期是一致的,大多数遗传学家都认为人类是在那个时期离开非洲的。在那之前,他们很可能偶然到达了中东,像现在以色列境内的卡夫扎和斯虎尔,这两地都发现了距今10万年的人类化石。而在10~15万年前,地中海的黎凡特和非洲东南部实际上是连在一起的。所以早期人类真正的迁徙,会到达了地中海以外、在亚洲某些地区。
  下面,我们要前往澳大利亚。澳大利亚距东非最短陆地距离为1万5千公里,但在澳大利亚发现的人类化石表明,早期人类也曾经生活在那里,而且我们推测是在5万到6万年前。如果我是个神秘主义者,我会猜测澳大利亚的土著祖先们知道如何“折叠时空”。就像弗兰克?霍尔博特的科幻小说《沙丘》中所发生的那样。但是,站在实际和理智的科学大地上,我必须为此找到一个合理的答案。您下载的文件来自TXT图书下载网(http://www.)

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