人類的非洲祖先如何走遍世界？DNA研究揭秘
?上百種土著人的基因構(gòu)成為人類起源提供了新線索，生活在南部非洲的狩獵-采集部落科伊桑人也是其中之一。
撰文 | Carl Zimmer
翻譯 | 晉其角
晚期智人是在大約20萬年前，在非洲某處進(jìn)化而來的。但是我們這個物種又是怎樣遍及世界其他地方的呢？
人類是在一次大遷徙中涌出非洲，還是在幾萬年的時間里一波一波地離開那片大陸的？這是人類進(jìn)化中最大的問題之一，它已經(jīng)困擾了科學(xué)家數(shù)十年之久。
現(xiàn)在他們可能找到了答案。
星期三，《自然》（Nature）雜志發(fā)表了一系列前所未有的基因分析報告，三個不同研究團(tuán)隊都得出結(jié)論，非洲之外所有人類的祖先都可以追溯到5萬年到8萬年前離開非洲的一批人。
奧布雷·林奇是澳大利亞Wongatha土著人群體中的一位老人，他參加了一項基因分析研究，該研究或許有助于揭示古代人類的遷徙。
?奧布雷·林奇是澳大利亞Wongatha土著人群體中的一位老人，他參加了一項基因分析研究，該研究或許有助于揭示古代人類的遷徙。PREBEN HJORT/MAYDAY FILM
“我覺得三組研究基本上說的都是同一件事，”華盛頓大學(xué)的約書亞·M·阿基（Joshua M. Akey）說，他為這個新研究撰寫了一篇解釋性文章?！拔覀冎溃侵抻卸啻蜗蛲饨鐐鞑ト丝?，但現(xiàn)在我們可以追溯自己的祖先，把他們歸結(jié)到同一個來源?！?/p>
這三個團(tuán)隊為787人做了基因組測序，獲取了每個人極為詳細(xì)的基因組掃描結(jié)果。這些基因組來自全世界數(shù)百個土著族群，其中包括巴斯克人、非洲俾格米人、瑪雅人、貝都因人、夏爾巴人和克里印第安人等等。
很多遺傳學(xué)家都認(rèn)為，較為古老的土著族群的DNA可能對了解人類歷史來說更為重要。然而直到如今，科學(xué)家才開始為歐洲和中國等人口核心區(qū)域之外的少數(shù)人做完整的基因組測序。專家們說，新的發(fā)現(xiàn)將改變對人類DNA樣貌的科學(xué)觀點，為我們的基因組地圖增添豐富的種類。
每個小組的研究者都使用若干基因組，去研究關(guān)于人類起源的不同問題，比如人類如何穿越非洲，另一些人又是如何去往澳大利亞。但是他們的目的都是解決人類離開非洲、向外擴(kuò)張的問題。
20世紀(jì)80年代，一組古人類學(xué)家與遺傳學(xué)家開始提出這樣一個假設(shè)，晚期智人大約是在5萬年前一次性離開非洲的。考古地點發(fā)現(xiàn)的人類骨骼與工具清楚地表明晚期智人在歐洲、亞洲與澳大利亞洲的存在。
早期DNA片段研究也支持這一觀點。這些研究表明，非洲以外的所有人類彼此密切相連，而且它們都屬于一棵植根于非洲的基因樹上的分支。
然而也有證據(jù)表明，至少有些晚期智人在5萬年前就已經(jīng)生活在非洲之外，他們或許是在一批較早的移民潮中離開的。
2011年，哥本哈根大學(xué)著名遺傳學(xué)家埃斯克·韋勒斯勒夫（Eske Willerslev）和同事們發(fā)現(xiàn)，有證據(jù)表明有些現(xiàn)代人是這批早期移民潮的后裔。
韋勒斯勒夫和他的同事們使用一家博物館保存的一縷有百年歷史的頭發(fā)，重建了一位澳大利亞土著人的基因組——這是其基因組的首次重建。DNA顯示出若干特殊的變體，是歐洲人和亞洲人當(dāng)中所沒有的。
他總結(jié)說，這位澳大利亞土著人的祖先是來自另一群非洲以外的人，他們向東方遷移，大約在6.2萬到7.5萬年前來到東亞。數(shù)萬年后，另一群獨立的非洲人在亞洲與歐洲擴(kuò)展開來。
僅憑一份脆弱的基因序列很難得出這樣重大的結(jié)論，所以韋勒斯勒夫決定聯(lián)絡(luò)尚健在的澳大利亞土著人，看他們是否愿意參與新的基因研究。澳大利亞格里菲斯大學(xué)的遺傳學(xué)家大衛(wèi)·W·蘭伯特（David W. Lambert）也加入進(jìn)來，他已經(jīng)和若干土著人社區(qū)會面，商討進(jìn)行類似研究。
他們的最新論文也包括了來自巴布亞新幾內(nèi)亞人的DNA研究，這是同牛津大學(xué)科學(xué)家的合作成果。總的來說，科學(xué)家們可以為澳大利亞土著人的83個基因組，以及巴布亞新幾內(nèi)亞人的25個基因組進(jìn)行測序，而且都比韋勒斯勒夫2011年的研究準(zhǔn)確很多。
與此同時，愛沙尼亞生物中心（Estonian Biocentre）的邁特·麥特斯帕盧（Mait Metspalu）領(lǐng)導(dǎo)著一個由98名科學(xué)家組成的團(tuán)隊，進(jìn)行另一項基因組收集工作。他們找來了148個族群作為樣本，大都來自歐洲和亞洲，也有一些基因組來自非洲和澳洲。他們以高解析度為483個基因組做了基因測序。
哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)家戴維·賴希（David Reich）及其同事們從五大洲收集了第三個基因組數(shù)據(jù)庫。西蒙斯基因組多樣性計劃（The Simons Genome Diversity Project）由西蒙斯基金會（Simons Foundation）與國家科學(xué)基金會（National Science Foundation）贊助，它從142個族群中獲取了300個高質(zhì)量的基因組。
為了研究人類群體基因分離的最古老證據(jù)，賴希和同事們對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，至今在非洲南部生活的狩獵-采集部落科伊桑人（KhoiSan）是在大約20萬年前從其他人類當(dāng)中分離出去的，自從10萬年前就與其他種群完全隔離。
早期研究認(rèn)為，人類生活群體的分裂是在更近期的時間發(fā)生的。新發(fā)現(xiàn)表明，20萬年前，我們的祖先已經(jīng)發(fā)展出現(xiàn)代人類所擁有的若干行為，比如語言。
麥特斯帕盧和同事們對愛沙尼亞生物中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究之后，得出了一個有些不同的結(jié)果。他們對比了不同基因組的大量DNA，旨在研究人類是在多早以前從一個共同祖先那里繼承來這些DNA的。
幾乎所有如今非洲以外人群的DNA都可以追溯到一個7.5萬年前的種群——大概是一群非洲人，他們逐漸離開非洲，定居到世界上的其他地方。這同另外兩組科學(xué)家的研究結(jié)論相吻合。
但在巴布亞新幾內(nèi)亞，麥特斯帕盧和同事們發(fā)現(xiàn)，事情有些不太一樣。所有人的DNA中的98%都可以追溯到7.5萬年前的那群人，但還有2%的DNA更加古老。
有些巴布亞新幾內(nèi)亞人——但在這項研究中的其他族群中完全沒有——可能攜帶了更早一批離開非洲的人群的DNA，他們可能是在14萬年前離開非洲的，之后就銷聲匿跡。
研究者們認(rèn)為，第二批離開非洲的浪潮——也就是產(chǎn)生了整個世界其余人口的那一批——發(fā)生在大約6萬年后。巴布亞新幾內(nèi)亞人的祖先與這一批向東遷徙的人當(dāng)中的先驅(qū)們雜交，所以他們的后代攜帶了與眾不同的DNA。
這些人到底為什么離開非洲？科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)了一些解開這個謎團(tuán)的線索。
在《自然》雜志的第四篇論文中，研究者們描述了一個地球近期氣候與生態(tài)歷史的電腦模型。它表明，降雨方式的周期性改變?yōu)榉侵奕舜蜷_了進(jìn)入歐亞大陸的通道，為了覓食，他們沿著這一通路遷徙。
本文2016年9月22日發(fā)表于紐約時報中文網(wǎng)，《知識分子》獲授權(quán)轉(zhuǎn)載。
▼紐約時報中文網(wǎng)官方微信
ID：nytedu
