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1、人类的基因在非洲人类的祖先来自非洲，基因可以说明一切!2009-04-08 12:36物种迁移时所出现的瓶颈效应，是只有少数个体能够通过瓶颈，这些个体所具有的遗传多样性不如原来的族群，即使后来数量增加，多样性仍不及原来的族群。人类在从非洲散播到世界各地时，经历了不同的瓶颈，图中的蓝色瓶子标示就是人类迁徙时遇到的瓶颈，这些瓶颈造成了各地族群的差异，在图中以不同颜色的人表示。图/科学人1987年，美国新闻周刊封面上，一个半裸的黑皮肤夏娃把一个苹果拿给一个黑皮肤的亚当，其内文介绍道：“我们共同拥有一个生活在15万年前的非洲祖母，今天所有的人都是那个她的后代。” 中国人从哪里来？中国人来自哪里？谁是我
2、们最早的祖先？几千年来的答案是：炎帝和黄帝，所有中国人都是“炎黄子孙”。而自1920年代的考古发现后，我们有了新的答案：我们来自“北京人”。我们相信，从数十万年前，我们就已经是我们，生于斯，长于斯，老于斯，代代相传。但近年来，科学家们试图告诉我们，中国人来自远方。早在1871年，达尔文在人类起源及性的选择中就写到，“人类的早期祖先曾经生活在非洲大陆，而不是别的地方。”正如“人类是猴子变的”这一命题曾经引起几乎全人类的抵制一样，人类包括中国人来自非洲，也同样不会为人们所顺利接受。尽管遇到来自科学界内外基于学术或是心理的诘难，中国一些科学家，和他们在全世界的同行一起，正在勾勒出我们由来和去向。较早
3、前的发现是，自“人类”从200万年前走出非洲，进而散布在各地之后，我们的先祖就各安其所，各得其命，他们在旷古洪荒的原野上采摘，在泥沼溪流中渔猎，在幽暗的岩洞中繁衍，生生不息，延绵至今。正当这一图景渐渐为学界所接受之时，科学家们又有了新的发现：15万年前，人类曾经拥有一个共同的“非洲祖母”，今天的所有人都是她的后代。我们的先祖从东非出发，走走停停，直到6万年前才到达东亚南部，而后渐次进入到我们如今生息的这片广阔大陆。更进一步，中国的分子人类学家用“基因密码”更细致地告诉我们，那些自非洲而来的先民们，从4万年前进入现在的中国境内之后，又如何经过了聚散离合，渐渐走到了一起，成为今天的“中国人”。我们
4、的迁徙路线图正越来越清晰，但科学家们却并永远不会驻笔，人类之所以成为人类，或许正在于他从不会停止从各种角度探索一个命题：我们从哪里来，又向何处去。走出非洲：一首数万年的迁徙史诗我们是谁？我们的祖先什么时候离开非洲大陆的？一路上，他们碰见过谁，谁加入了他们的队伍？这些千百年的疑问推动着人们去寻找人类迁徙的地图。文/国家历史编辑邸笑飞小组科学家调查非洲人基因。小组科学家和非洲土著交流。只要用一个棉签擦拭面颊，获得口腔上皮细胞，你就可以知道自己究竟与世界上那个地方的人拥有共同的基因，了解自己家族进化的历程，比如，你是不是和英国女王或者成吉思汗有亲戚关系。这是真的吗？2005年，美国原住民万帕诺亚格族
5、族长麦克尔马克雷就试了试，他想了解自己家族拥有文字记载之前的族系史。尽管考古学提出，万帕诺亚格族祖先几个世纪前从西伯利亚而来。但DNA能够更好地揭示他们的祖先何时从亚洲跨越大陆桥来到北美，和哪些部族有血缘关系。除他之外，上万来自世界各地的人，都贡献了自己的口腔上皮细胞样本。口腔上皮细胞和人类的祖先，其中到底有什么样的联系？想了解这个故事，我们得从头道来，先看看，在进化论刚出现时期，科学家对人类从哪里来的解释。1987年，美国新闻周刊封面上，一个半裸的黑皮肤夏娃把一个苹果拿给一个黑皮肤的亚当，其内文介绍道：“我们共同拥有一个生活在15万年前的非洲祖母，今天所有的人都是那个她的后代。” “从哪里来
6、”DNA我们每个人拥有的共同的祖母，是一位非洲妇女。图/华盖1856年8月，两名采石工人在德国杜赛尔多夫市郊区一个石灰岩洞清理碎石时，起出了一片骨盆、一个眉棱隆起的头颅骨以及一具骸骨的其他部分，两人把这些骨头拿给他们的领班看，领班以为这是一头熊的遗骨，而当地一名教师兼业余博物学家鉴定后认出，这是一种不同于现存人类的遗骨。这具遗骨后来定名为尼安德特人。尼安德特人发现三年后，1859年，达尔文就发表了物种起源，提出一个令人震惊的学说。达尔文宣称，也许人类不是由一个全能的神所创造的，而是由比较早期的生命演化而成的，这些早期生命可能包括穴居的原始人类。达尔文的想法使维多利亚时期的英国，乃至于现在的基督
7、徒觉得可怕极了。伍斯特主教夫人甚至说：“我们是猿猴的后裔？希望这不是真的。假如是真的，那我们就得祈祷这事别让人家知道。”但经过激烈的争论后，科学界终于慢慢接受了“人类是由猿类进化而来”这一理论。然而人类起源于哪里仍然存在很大争议。达尔文曾在1871年出版的人类起源与性的选择中推测，非洲是人类的摇篮。另一位进化论者海格尔则在自然创造史一书中主张人类起源于南亚，还绘图表示各人种由南亚中心向外迁移的途径。为了证明人类的起源地，考古学家纷纷致力于发现猿和人之间的缺环。1890年，在爪哇工作的荷兰东印度公司医生欧根杜波斯在爪哇中部特里尼尔一条河岸挖到一个头骨，次年又在同一地点发现一块大腿骨，这个化石颅骨
8、低平，额骨倾斜，股骨长直，适于直立行走，杜波斯相信自己发现了猿和人之间的缺环，将这种新发现的化石命名为“直立猿人”。“爪哇直立猿人”的发现使人类起源南亚说为之一振。然而1927年，中国发现“北京人”化石，中亚起源说流行起来。但从20世纪起，在南非和东非，有不下20个地点发现了早期人类化石；匈牙利、土耳其、希腊、肯尼亚都发现了原始人类化石或遗骸。这样看起来，世界各地都曾有人类祖先出现，因此多地区起源说逐渐开始占上风，这一学说认为，世界各地的人类是独立起源，即由各地的非洲直立人、海德堡人、尼安德特人、东亚直立人各自独立进化为现代人类的几大人种。但是，这一学说亦有缺陷，比如不能证明同一地区的化石之间
9、具有直接亲缘关系，因此在人类学家内部也有持不同意见者。但是，对多地区起源论提出最大挑战的是分子人类学界。遗传学研究的黎明1944年，一名叫做路卡卡瓦利-斯福扎的意大利人考入帕维亚大学学习药学，不久他放弃了这个专业，开始了遗传学的研究，师从著名果蝇遗传学家布扎提特拉维索。为了解读不同人群的相互关系，1951年，斯福扎开始研究血液多态性，他带着几名助理，在乡间收集血液。这次，研究者得到教区神父的帮助，他们常常在周日弥撒后，在教堂的圣器保管室内为参加弥撒的村民们抽血。对这次收集的血液进行研究后，他们发现山区村庄血型分布有很大差异，而山谷中村庄差异没那么大。此后，斯福扎和合作者爱德华兹分析了世界各地1
10、5个人群的血型类型。研究结果显示：非洲人处于最靠树根的位置，欧洲人和亚洲人“丛生”在一起。这一结果，首次清晰、直接、令人震撼地反映出了非洲在人类进化史上的地位，被后来的遗传学家们称为“经典的多态性”。斯福扎开始对人类的遗传关系进行研究之时，正是遗传学迅猛发展的时期，1953年4月25日，詹姆斯沃森和弗朗西斯克里克在自然杂志报道了DNA双螺旋结构，1962年，他们通过X射线确定了双螺旋结构。这时，确定人与人的遗传关系最适合的样品已经到手DNA。DNA是长串复合分子，它能够记录人的演化，就如同我们每一个人体内都有一份历史记录。这是分子生物学的巨大进展，也使得一个新的学科出现：分子人类学。顾名思义，
11、这一学科将分子生物学技术引入人类学研究领域，试图通过研究人类DNA中所蕴藏的遗传信息来揭示整个人类的形成与演化过程。其中基因的变异是研究人类多样性的关键，每一个活着的人，都携带着约30个全新的变异，这些突变的发生是随机的，就如同博彩，我们每一个人都是被“突变”所“抽中”的个体，而进化实际是由基因变异引起的。要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，重要的一点就是了解他们的基因。同时，基因的这种快速、频率可预测的中性突变还具有分子钟的作用，它就好比时钟转动时的滴答声。通过中性突变频率和两个族群间DNA突变的次数差，就可以计算出从基因突变距离现在的时间，也就是说此项变异能够追
12、溯到的“祖先”生存的时间。但20世纪60年代，在实验室操作DNA就如同大象弹钢琴一样困难。因此研究者只能使用蛋白质，通过研究蛋白质的氨基酸顺序（这个顺序由DNA的核苷酸顺序决定），可以稍窥DNA的差异。1973年，生化学家斯坦利柯恩和赫伯特博耶发现了如何切割DNA，如何把不同生物体的DNA接合在一起，以及如何在细菌体内培养接合的DNA，这些研究使得人们可以对DNA进行精细研究，遗传工程的时代终于开始了。如何操作DNA的问题解决后，分子人类学家们面临另外一个问题：染色体重组。每当精子和卵子结合，染色体总是一半来自父亲，另一半来自母亲，这种重组使得我们染色体上的DNA如同一副被反复“洗牌”的扑克，
13、不断地发生变化，最后很难找到其最初的图谱。而如果找不到最初的图谱，就难以推算共同祖先的出现时间。20世纪80年代，遗传学家有了新思路，研究线粒体DNA。这些位于线粒体内的DNA，与一般位于细胞核内的DNA有不同的演化起源，可能是源自早期细菌。而线粒体的DNA的一个特点就是：不能重组。这样，我们可以开始阅读每个人的血液中流淌着的关于我们自身历史的大书，发现我们的祖先是谁，他们从那里来。“线粒体夏娃”1987年，美国新闻周刊封面上，一个半裸的黑皮肤夏娃把一个苹果拿给一个黑皮肤的亚当，其内文介绍道：“我们共同拥有一个生活在15万年前的非洲祖母，今天所有的人都是那个她的后代。”这无疑是一个爆炸性的新闻
14、。得出这一结论的，是美国加利福尼亚大学伯克利分校的瑞贝卡卡恩和艾伦威尔逊。这是线粒体DNA研究中所得出的最著名结果之一，卡恩为此曾在全世界范围内收集胎盘，因为其中含有丰富线粒体。他们研究了147个样品的相互关系后，画出它们的线粒体DNA谱系。卡恩的研究思路是：如果两个人的线粒体DNA在一个多态性位点共享一个变异，那么它们便有共同祖先，这样分析所有样本的相互关系后，分子人类学家就可以构建一棵家谱树，进而追踪到所有族群的共同母亲所谓“线粒体夏娃”。现代人的基因可以追溯到大约15万年前的一位非洲女性（实际上，夏娃的生存年代是一个区间，在大约15万到18万年间）。“非洲起源说”刚刚出现时，引起了公众的
15、兴趣，却在人类学家中遭到严厉批判，他们找出一些分析漏洞，比如有人指出，这个研究使用的黑人基因是来自加勒比海，而不是非洲，因此基因上可能已经产生混杂。但随后遗传学家分析线粒体以外的DNA的时候，亦发现了溯祖现象；后来试验者使用非洲人的基因进行研究，得出了同样的结论，证实了人类的“夏娃”确实在非洲。1994年，根据线粒体DNA特征的分组结果，英国科学家布莱恩赛克斯又提出，几乎每一个有欧洲本地血统的人都是由4.5万年前迁入欧洲的7位女性祖先繁衍而来的，这7位女性被他称作“夏娃的七个女儿”。因此这一点看起来似乎是无可置疑了：我们所有人共同拥有一个生活在大约15万年前的非洲祖母。她的后代走出了非洲，有了我们。这并不是人类的第一次“出非洲”，事实上，科学家早就发现150万年前，直立人第一次“出非洲”，它们分散到各地，到达东亚的进化为爪哇猿人、北京人等，留在非洲的一部分在10到20万年，进化成解剖学上的现代人，也就是后来走出非洲的那批人类。或许还可以加上较近的一次：奴隶贸易所引发的非洲人口向外迁移。在16世纪初期，首批非洲奴隶被送往新大陆，后来的岁月中，约有1200
