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【164】《智人之路》

 叶子20211208 2022-11-06 发布于吉林

【164】《智人之路》

你好,欢迎每天听本书,今天要为你解读的书是《智人之路》,副标题是“基因新证重写六十万年人类史”。

“智人”是我们人类这个物种在生物学上的学名,“智人之路”,顾名思义,说的是我们人类曾经走过的路程。不过通读这本书之后能发现,把这本书的书名翻译为“智人之路”其实不是很贴切,本书的德文原版书名直译过来是“基因之旅:关于我们和我们祖先的故事”,这个名字更能概括全书的真正内容。

没错,这本书就是通过基因的视角,来为我们讲述我们和祖先的迁徙故事。这时候,可能有朋友会问了,基因和人类的迁徙有什么关系呢?为什么要通过基因来讲迁徙呢?其实,这也是没有办法的办法。我们都知道,人类最早起源于非洲,但后来人类是怎么从非洲扩散到全世界的?不同地区的人群都是如何逐渐融合形成的?换句话说,我们到底是从哪儿来的?

这些问题的答案并不好寻找,因为人类迁徙的过程太过漫长,远古时期也没有任何历史文献的记载,考古学家们往往只能通过极为有限的线索,去推测史前的历史真相。很多时候,关于人类演化的各种假说,互相都难以驳倒对方,再加上政治和民族情感因素的影响,要还原历史就变得更加困难。

不过今天,随着基因测序技术的发展,基因已经成了揭示人类迁徙轨迹的“航海日志”,它清楚地向我们展示出每一个移民经历的历史。通过分析一块古人类骨头上的遗传信息,我们不仅能得知死者本人的遗传特点,还能还原他的族群在历史上的迁移路线,弄清楚他和他的祖先到底从何而来。我们甚至可以从几百上千年前的牙齿上干掉的血迹里,过滤出导致人死亡的细菌,通过对比基因型,发掘历史中的一系列重大事件。因此这本书所讲的基因之旅,其实就是我们和我们祖先故事的客观纪实。

本书作者有两位,分别是德国人类学家约翰内斯·克劳泽和德国记者托马斯·特拉佩。克劳泽是德国马克斯·普朗克人类历史科学研究所所长和马克斯·普朗克-哈佛研究中心主任。马克斯·普朗克研究所是享誉全球的世界顶级科研机构,共走出过18位诺贝尔奖得主,克劳泽担任其中的人类历史科学研究所所长,足可见其学术地位。他的重点研究领域是传染病和瘟疫历史,曾经深度参与过破译尼安德特人基因组和发现未知原始人的科研项目。第二作者特拉佩是一名记者,主要报道科学和政治方面的新闻。

两位作者都来自欧洲,因此他们也把叙述背景放在了欧洲,讨论的主要是欧洲人形成和融合的历史。不过,这并不影响这本书对我们的参考价值,因为本书所能带来的启示是没有地理局限性的。那么接下来,我就通过三个部分,来为你介绍书中内容。

第一部分,通过分析远古人类的基因,看看现代人类是如何演变而来的;第二部分,通过分析历史移民的基因,看看今天的欧洲人是如何形成的;第三部分,通过分析瘟疫病原体的基因,看看人类都是以怎样意想不到的方式相互影响的。

第一部分

好,我们先通过分析远古人类的基因,看看现代人类是如何演变而来的。

今天我们所介绍的考古发现,主要归功于考古遗传学这门新兴学科的发展,而考古遗传学能够建立,则是因为基因测序技术有了巨大的进步。你可能听说过,人类破解基因密码的标志性事件,是开始于上世纪90年代的人类基因组计划,到2003年计划结束时,人们要想破解一个人的遗传信息,需要花费10年以上的时间。到2015年,基因测序技术的效率在短短12年时间里,提高了几万倍,可以在一台测序仪上同时解析300个基因组,而到今天,这个速度又有了大幅提升。正是在基因测序越来越快捷、成本越来越低的背景下,考古遗传学才有了实现的可能性。

除去技术因素,如果单论考古遗传学的分析思路,其实并不复杂。我们都知道,亲缘关系越近的人,基因型就越接近。科学家们正是基于这个规律,先解析出不同人群的基因型,然后通过对比基因型之间的差异,来判断不同族群的远近亲疏,甚至计算出两个人最近的共同祖先大致生活在多少年前。

思路虽然简单,但考古遗传学领域也确实存在很多实际困难。因为就算是世界上基因差距最大的两个人,依然有99.8%的基因是相同的,所以这就对测序的精度有很高的要求。而且实际中可供测序的骸骨并不算多,因为骨头上的DNA很难保存,光照、高温和潮湿都是保存的敌人。一截骨头放置的时间越长,它含有可供检测的DNA的可能性就越小,所以,科学家们必须珍惜每一块含有DNA的古人类化石。

当技术上万事俱备,就可以开始我们的讨论了。人类的故事从何开始?人类是从哪里诞生的?关于这个问题,学界一直存在许多相互对立的假说:有的假说认为,现代人类先在非洲出现,然后走向了全世界;也有的假说认为,原始人类很早就走出了非洲,然后在不同地区各自演化形成了现代人类,所以现代人并没有单一的来源。直到考古遗传学出现,这个争论才被真正终结,证明了现代人类来自非洲。

那考古遗传学是怎么证明这一点的呢?很简单,通过分析基因的多样性。人群之间的基因分化,就像大树分叉一样,越靠近主干源头的地方,分化差异就越大,所呈现的基因多样性就越丰富,反之,越靠近树梢的地方,基因多样性就越小。虽然在我们的一般印象里,非洲人是个整体,尤其是撒哈拉以南非洲的人群,都是典型的黑人,但其实非洲的人类基因多样性才是全世界最丰富的,非洲人之间的基因差距也是最大的,比如同样是非洲居民,东非人和西非人的基因差异能达到欧洲人和东亚人之间差别的2倍。丰富的基因多样性无可置疑地证明了,人类其实来自非洲。

人类的故事开始于非洲,但并没有局限于非洲,那么走出非洲之后,人类又经历了哪些故事呢?要想说清接下来的故事,我们得先了解历史上曾经共存的三个不同人种:第一个人种学名叫做智人,咱们现代人类都属于智人;另外两个人种今天都已经消失了,一个是尼安德特人,他们最晚生活在距今两三万年前,主要分布在欧洲;另一个是丹尼索瓦人,他们也生活在同一时期,主要分布在亚洲。

值得一提的是,丹尼索瓦人的发现还有本书作者克劳泽的重要贡献。他是在对一块来自俄罗斯丹尼索瓦洞穴的骨头进行基因测序时,发现这块骨头既不属于智人,也不属于尼安德特人,由此才鉴别出丹尼索瓦人这个原来不为人知的人种。

好,人类三兄弟智人、尼安德特人和丹尼索瓦人都已经到齐了,那这三兄弟有什么关系,又是如何演化的呢?要想弄清这些问题,还是得通过基因测序一探究竟。科学家们通过对比基因发现,大约60万年前,这三个人种就开始在进化的道路上分道扬镳,演化成了两个群体,其中一个群体逐渐演化成了智人,另一个群体则是丹尼索瓦人和尼安德特人的共同祖先,并且,在大约50万年前分化出了这两个人种。

但有趣的是,早期尼安德特人和丹尼索瓦人的基因型很接近,但晚期尼安德特人和智人的基因型反倒更接近。为什么会出现这种现象呢?

科学家们通过对比基因差距发现,原因出在地理分布上。化石证据显示,尼安德特人和丹尼索瓦人分家之后,尼安德特人前往了欧洲,丹尼索瓦人则逐渐到达亚洲。后来智人走出非洲,在欧洲与尼安德特人相遇,并发生了基因交流,但因为其间出现了多次冰期,丹尼索瓦人被严寒隔绝在亚洲的一些角落里,环境比较闭塞,所以和智人之间的基因交流相对更少。时间长了,经常通婚的智人和尼安德特人反倒形成了更加亲密的血缘关系。

今天,这三个人种只剩下智人延续至今,那尼安德特人和丹尼索瓦人去哪里了呢?虽然他们作为人种早已不复存在,但其实他们的基因并没有真的灭绝。2010年的一项基因测序研究表明,今天欧洲人、亚洲人和澳大利亚人身上有2%-2.5%的尼安德特人基因,而如今生活在巴布亚新几内亚和澳大利亚原住民身上,则有着5%的丹尼索瓦人基因。可以看出,这两个人种其实都通过与智人通婚的方式,把自己的基因传递到了今天。

说到这里,人类演变的脉络就清楚了。智人、尼安德特人和丹尼索瓦人在大约60万年前开始朝不同方向进化,尼安德特人先去了欧洲,丹尼索瓦人先去了亚洲,智人则最后从非洲走出,在两大洲分别与另外两个人种交配,让自己的足迹遍布全球各地的同时,逐渐演变形成了现代人类。

第二部分

经过漫长的迁徙与融合,现代人类终于形成,接下来就让我们进一步聚焦,把目光放在欧洲,通过分析历史移民的基因,来看看今天的欧洲人是如何形成的。

智人至少在22万年前,就已经开始努力走出非洲,但化石证据表明,这些尝试并不算顺利,起初的几次远距离迁徙都失败了。直到大约4万年前,智人才第一次成功地在非洲以外的土地上扎下了根。大约3.7万年前,早就来到欧洲的尼安德特人在与智人的竞争中失败,逐渐退出历史舞台,自此欧洲成为智人的天下。

这时候的人类生活方式简单、分工明确,基本上都通过狩猎和采集谋生,男性外出打猎获取宝贵的肉类,女性则在家门口采集野果等食物。这种生活方式一直持续到大约1万多年前,这时事情开始有了变化,因为有些地区的人们逐渐发现,野生谷物的种子可以用来填饱肚子,这个发现彻底改变了人类的发展路径。

最先受益的是“新月沃土”地带和小亚细亚半岛上的人,对应的大约是今天中东两河流域和土耳其地区。因为这一地区的自然环境优越,能供养大量人口,原本居无定所的狩猎采集者,在这片土地上,发现自己不用东奔西走也能填饱肚子,于是决定定居下来。后来,人口越来越多,对食物的需求也越来越大,猎物不够,谷物来凑。在一代代人的探索中,农业终于诞生了,新月沃土和小亚细亚半岛的狩猎采集者,变成了有史以来第一批农民。

考古学家还发现,农业在后来短短几百年时间里迅速扩散到欧洲各地。这就出现了一个问题,农业是由从欧洲过来的狩猎采集者主动学会的,还是由迁徙到欧洲的农民带过去的呢?

基因测序技术又一次给了我们答案。通过对农业扩散时期的古人类进行测序,科学家发现,农业技术并不是欧洲的狩猎采集者跑来学会的,而是来自小亚细亚半岛的农民大约在8000年前带过去的。 而且,因为农业的生活方式会带来稳定充足的食物,长期来看人口优势更明显,所以,小亚细亚的农民到来之后不久,狩猎采集者在欧洲人口中的比例就迅速下降。在7500年前的中欧地区,基本上没有留下任何狩猎采集者的DNA。

不过,狩猎采集者并没有真正消失,只是被迫撤退到山区和林区这些不适合农业发展的地方生活。这一点在如今欧洲人的分布上也能得到印证。比如今天以斯堪的纳维亚半岛为代表的北欧地区,气候寒冷不适合发展农业,所以,当地居民体内狩猎采集者基因的占比就非常高,甚至超过农民基因的占比,而适宜农业发展的欧洲南部情况刚好相反。

除了欧洲原住民猎人和来自小亚细亚的农民以外,欧洲人的基因拼图里还有第三个重要组成部分,那就是来自欧亚大陆北部草原的牧民。

科学家们是怎样发现牧民基因存在的呢?这个发现其实源自一桩谜案,研究人员在对比美洲原住民、东亚人和欧洲人的基因时发现,虽然欧洲离东亚更近、离美洲更远,但欧洲人和美洲原住民之间的血缘关系,反而比欧洲人和东亚人之间的关系更近。这个现象很不正常,因为一般离得越近的人群血缘关系也会越近,那这到底是怎么回事呢?

通过国际合作,科学家比对了大量古代人类的基因,才终于发现了历史真相。原来,在大约一两万年前,有一个分布范围非常广泛的族群,生活在从东欧大草原一直延伸到贝加尔湖地区的欧亚大陆北部地区,这个族群被命名为“古欧亚北部人”。基因证据显示,古欧亚北部人大约在2万年前开始向东方扩散,在和东亚人融合之后形成新族群,这个新族群1.5万年前到达美洲,成为后来的美洲原住民。之后在大约4800年前,另外一批古欧亚北部人又把他们的基因带到欧洲,所以其实今天的欧洲人和美洲原住民都是古欧亚北部人的后代,能攀上亲戚,他们之间的血缘关系才会更接近。

但是,这次迁徙也有一个不同寻常的地方,那就是科学家们发现,欧洲人的基因版图在很短的时间里就被草原移民大幅度地改变了。需要说明的是,这些草原移民都来自东欧大草原,他们的祖先不仅包含古欧亚北部人,也包含从新月沃土东部,也就是今天伊朗境内迁徙而来的人,这两类人群在东欧大草原上会合后,共同往西向欧洲进军。这一时期的人类基因显示,在大约5000年前,欧洲人体内还没有草原移民的基因,但仅仅过了不到200年,草原移民基因在欧洲人体内所占的比例就已经非常高了。

这期间发生了什么?这个问题很难回答,因为某些未知的原因,科学家们至今没有找到4800年前到5000年前来自中欧地区的可供测序的DNA。不过,如此巨大幅度的基因波动,只有两种可能性,一是当时迁徙到欧洲的草原移民人口数量极大,二是当时中欧地区的人口稀少,少量移民就能大幅改变基因比例。在当时的交通条件下,大规模的人口迁徙显然不太现实,所以唯一合理的解释是,草原移民来到欧洲时,欧洲的人口非常稀少,而且确实有许多迹象显示出这一点,关于这个话题我们稍后再聊。

话说回来,这批草原移民对欧洲的影响有多大呢?作者告诉我们,影响非常大,草原移民改变了今天70%的德国人的基因组、90%的英国人的基因组。正是新来的草原移民,赶走了大不列颠岛上原来巨石阵的主人,成为后来英国人的祖先之一。总体来看,狩猎采集者和草原移民的基因,今天主要在欧洲北部地区占据主导地位,而农民基因则主要在西班牙、法国南部和意大利等地区占据主导地位。

另外一个有趣的现象也能印证这种趋势,那就是欧洲北部居民的乳糖耐受率最高,欧洲南部居民的耐受率最低。这是因为乳糖最常见于牛奶,而牧民们很早就有养牛、喝牛奶的习惯,所以草原移民比例越高的地方,比如北欧,当地人的乳糖耐受比例就越高。

让我们回顾一下欧洲人形成的历史,简单概括来说,欧洲人的基因由四块拼图组成。第一块是最早来到欧洲的狩猎采集人群,他们是欧洲的原住民;第二块是来自小亚细亚的农民,他们在大约8000年前来到欧洲,带来了农业技术;第三块和第四块分别是古欧亚北部人和新月沃土东部的居民,他们先是在东欧大草原会合,然后在大约5000年前向西来到欧洲。这四类人群在欧洲交流融合,才形成了今天欧洲人的大体格局。

第三部分

远古时期的迁徙尘埃落定,接下来,就让我们进一步拉近时间范围,通过分析瘟疫病原体的基因,看看人类都是以怎样意想不到的方式相互影响的。

现在才提起瘟疫,并不是我们之前忽略了它的存在,而是因为在远古时期,瘟疫其实一直都很罕见。原因很简单,因为当时的人口数量很少,不同地区人群之间的交流也有限,所以传染病并不具备大规模传播的客观条件。只有当人类逐渐进入文明时代,人口密集度明显上升以后,瘟疫才开始大规模传播。所以瘟疫看似是疾病的蔓延,本质上则是人与人之间相互影响的一种表现。

说起瘟疫,我们第一时间想到的总是它恐怖的破坏力,每次瘟疫袭来,都会有数不清的人失去生命。但因为单次的破坏力强大,我们总是容易忽略瘟疫在持续时间上的持久性,想当然地把一次次的瘟疫割裂开来看,而忽略瘟疫对人类持续性的、曲折复杂的影响。就好比总是觉得,所有瘟疫都应该像非典型肺炎一样,能有突然消失的那一天,而且消失了就是消失了,也不会有什么后续影响。可实际情况真的如此吗?

接下来,就让我们通过鼠疫的例子,来看看事实到底如何。说起历史上的瘟疫,鼠疫的凶残程度肯定能排前几位,它所反映出的人与人之间的相互影响也最具代表性。我们刚才说了,草原移民在大约5000年前来到欧洲时,欧洲的人口数量稀少,这是为什么呢?科学家们通过考古和基因测序发现,迄今已知最古老的鼠疫病原体,出现在大约4900年前的欧亚北部草原上。几乎是同一时间,草原移民开始涌入欧洲。因为缺乏这一时期的人类基因证据,所以人们很难判断,到底是欧洲先暴发鼠疫,导致人口减少,草原移民随后到来,还是草原移民到来的时候携带了鼠疫病原体,顺便消灭了欧洲原有的居民。不过可以肯定的是,正是人类的迁徙流动带来了鼠疫,让这一时期欧洲的原有人口迅速下降,进而彻底改变了未来欧洲人口的基因格局。

基因测序结果显示,这次大流行的鼠疫菌株在大约3500年前就已经消失,但这远不是鼠疫的绝唱。公元6世纪中期,另一拨鼠疫卷土重来。在东罗马帝国首都君士坦丁堡暴发的查士丁尼瘟疫,是人类有史以来第一次有文献记载的鼠疫。这次瘟疫造成了数百万人丧生,而且接下来又在地中海沿岸至少掀起了18次严重的疫情,基本上每十年就暴发一次,小规模疫情更是不计其数。死亡的浪潮带来了政治的动荡,让东罗马帝国从此衰落,也让伟大的城市罗马荒废成一个小城镇。

查士丁尼瘟疫在蔓延了大约200年之后才结束,不过鼠疫并没有真正放过欧洲。公元14世纪,鼠疫引发了更加臭名昭著的黑死病。黑死病发端于东欧的克里米亚半岛,夺走了欧洲大约8000万人的生命,而且在接下来的几百年时间里,发端于黑死病的一系列鼠疫继续在欧洲蔓延。其中人与人之间相互影响的离奇曲折,更是在1665年的伦敦大瘟疫中得到充分体现。这次瘟疫间接改变了人类的科学发展史,因为艾萨克·牛顿正是为了躲避这次瘟疫,才回到老家潜心进行科学研究,并在此期间完成了自己绝大部分的创造性工作。

黑死病的最后一次余波,一直延伸到18世纪发生在法国城市马赛的鼠疫。鼠疫极其狡猾,在疫情暴发的间歇期,导致鼠疫的鼠疫杆菌能一直隐藏在自然界等待下一次暴发。基因分析显示,马达加斯加2017年暴发的鼠疫疫情,和美国大峡谷至今存在的潜在鼠疫感染源,其病原体都能追溯到19世纪发生在香港的另一次大规模鼠疫上。

从君士坦丁堡到罗马,从克里米亚到伦敦,从香港到美国和马达加斯加,鼠疫的历史看似是瘟疫对人类的影响史,实际上折射的是人与人之间的交往史。人与人之间的相互影响,绝不是孤立的,绝不是简单接触那么简单,而是可以横跨成百上千年的历史距离,去改变人类格局、影响社会政治,甚至改变科技文化的发展走向。从这个角度来看,没有人是一座孤岛,人类确实属于同一个命运共同体。

同时,在今天新冠肺炎疫情蔓延的大背景下,透过鼠疫的历史,我们或许能更清楚地看待疫情的蔓延。今天全球的人口流动如此频繁,相互之间的影响如此深远,新冠肺炎绝不会神奇地突然消失,没有哪个地方能独善其身,只有全人类共同努力,才有可能真正控制住疫情的传播。

结语

好,说到这儿,书的主要内容就讲得差不多了,我们来简单回顾一下。

随着基因检测技术的发展,我们今天能借助遗传学的思路去重新发掘历史真相。通过分析古人类化石中的基因,我们可以证明人类起源自非洲,智人、尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先,在大约60万年前就在进化的道路上分道扬镳。虽然智人最终获得了进化竞赛的胜利,但尼安德特人和丹尼索瓦人也把自己的基因遗传到今天。狩猎采集者、小亚细亚农民和草原移民先后迁徙到欧洲,共同塑造了今天的欧洲人。

随着全球人口的增长,瘟疫蔓延的趋势愈发明显,鼠疫等疾病曾给人类带来深重的苦难,但它们的存在,也揭示了不同地区人群之间的深刻影响,启示我们人类其实是一个整体,命运彼此紧密相连。

基因不会骗人,它忠实地记录了历史中的每一次演变和迁徙。除了还原历史,考古遗传学还能给我们带来更多思考。比如在西方世界,有人认为,每个民族都应该保持自己种族的纯洁性,防止移民的入侵。但基因证据一次次地告诉我们,所有人都是移民,所有种族都是在不断迁徙和融合中形成的,种族之间从来没有什么不可逾越的基因界限,封闭和僵化从来不是人类的选择。是自由的迁徙塑造了今天的我们,我们生而自由。

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