【分子历史连载4】现代人类东亚起源说的分子解读

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地球人类对自身的起源问题也是伤透了脑筋。最早时候是多地独立起源说比起流行。多地区起源论认为人类是在世界不同地区分别完成的起源和进化。在“多源论"盛行的年代里,许多人搞不懂,世界各地那差距巨大的各种古人类是如何共同进化为现代人这相差不大的物种的?

达尔文是进化论的鼻祖,据说人类单一起源于非洲猿猴就是达尔文最先提出来的。随后考古学家在非洲的考古发现找到了大量的早期人类化石,已经形成了一个较为完整的体系。那里已找到距今440万年前的与人类关系密切的始祖种地栖猿及距今410万年的原始类型的湖滨种南方古猿,也找到了距今300多万年的阿法种南方古猿。在这些发现中,不仅有众多完整的头骨,而且有较完整的骨架。

按人类进化传统的观点,直立人(H.erectus)在两百多万年前首次出现后,在约60万年前,进化为新物种:海德堡人(Homo heidelbergensis),其最早遗骸发现于埃塞俄比亚。约40万年前,部分海德堡人走出非洲,分为两支:一只向中东、欧洲进发,随后进化为尼安德特人(Neanderthals);另一只则进入东方,成为后来的丹尼索瓦人(Denisovans,2010年首次在西伯利亚被发现的一个人种)。最后留在非洲的海德堡人在约20万年前进化成我们人类——智人。这些早期的人类在6万年前扩至亚欧,与当地人种少量杂交繁衍,终取而代之。

20世纪末开始兴起的分子人类学为人类单一起源理论找到了基因上的证据。分子学的夏娃和亚当理论形成。2005年4月份启动的一个为期五年的基因人类学的计划又叫基因地理工程,目的是通过收集和分析来自世界五大洲超过1000,000名人的DNA样本,来描绘历史上人类的迁移模式。来自美国、中国、巴西、南非、英国、法国、俄罗斯、黎巴嫩、印度和澳大利亚的人类遗传学家参与了这次活动。这项工程被称为人类学上的登月计划。分子人类学的基因学证据使非洲单一起源说随成为主流。

复旦大学生命科学院从1997年开始采集中国各个民族的DNA样本,在对近2万个DNA样本进行分析后,得出结论:在10万年前左右,现代智人逐渐迁移出非洲,来到中亚,其中一些人在当地定居,人类进一步分化。大约到了4—6万年前,一部分人迁移到了东亚,进入到了中国大陆;经过4万年的演化,这部分人逐渐分支,产生了56个民族。这是目前支持'中国人非洲起源说’最强有力的证据。

然而分子学的亚当夏娃理论仍然受到体质人类学如何演化的挑战。例如蒙古人种(黄种人)有独特的铲形门齿和其他一些生理特征,其他两大人种(白黑)不具备此类特征。2016年7月份,《自然》杂志刊登新闻特写:中国正在改写人类起源。(原文地址:How China is rewriting the book on human origins : Nature News & Comment  http://www.nature.com/news/how-china-is-rewriting-the-book-on-human-origins-1.20231)。在过去十年里,中国加大力度在全国范围内发掘早期人类的证据。中国正在重新分析原先的化石发现,每年投入上千万美元用于挖掘工作。中国政府正投资110万美元在IVPP建立实验室,用于提取古DNA并测定其序列。

(还原北京人头盖骨)

2015年,《自然》杂志发表中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘武和吴秀杰研究团队的最新研究成果,对现代人的非洲起源说提出了新的挑战。他们在中国湖南省道县一洞穴内挖掘出47颗牙齿化石,外观非常现代,和现代人牙齿几乎没有差异。但是,这些化石至少有8万年甚至12万年的历史。2016年9月6日和7日,在中科院古脊椎所举行了“人类演化与适应生存方式---遗传学、考古学与人类学交叉研讨会议“。来自多个研究机构的大腕和对尼安德特人进行测序的外国专家团队参见了会议。

中国人类学和考古学的专家基本认为中国存在人类连续进化的化石证据。有专家认为考古印证 "夏娃理论"不适用中国现代人的独立起源。尽管对中国化石记录存在不同的解读,但是现已形成共识:亚洲演化史比先前人们了解的更加有趣。亚洲作为全球面积最大的大洲,在人类进化史中应有更高的地位,亚洲在揭秘人类历史方面还要更多可挖掘的空间。“引力中心正在东移”。

会议上,复旦的李辉同学高举非洲起源进化论的大旗,把他自己的头像又高高地挂在人类起源进化树的树顶上。

然而,同样毕业于复旦大学的中南大学教授黄石的演讲,给出了“现代人Y和线粒体出自东亚的分子证据”,试图从分子学角度论证现代人类起源于东亚而不是非洲。

黄石教授认为Y染色体突变位点不会重复的所谓“无限位点假说”并不成立,出非洲说的理论基础中性理论并不完善。黄石先生对人类进化的新分子解读, 是建立在他八年前提出的一个更加完善的分子进化理论:遗传多样性上限理论。这一理论首次搞清了遗传多样性这一百年未解之谜,使得从遗传多样性数据来正确推测人类起源历史首次成为可能。他根据数据计算常染系统发育树,得出现代人类主要群组分离年代大于200万年的结论。

黄石先生在分析了现存的Y系统谱系树后认为,与F祖先距离最近并没有分化Y都来自亚洲,但是与CF、CT、BT、AT这些祖先距离最近并没有分化的Y却从未被发现过。为此黄石重新构建了Y系统树,把F列为分子学的亚当,并且认为F起源于东亚。A,B,E人群迁徙到非洲。

与Y系统树类似,黄石认为现在mtDNA谱系树上的很多祖先实际上并不存在。 与R祖先距离最近并只有很少分化的mtDNA都是来自东亚人群,但是与L1-6,L3'4',L3'4'6',L2'3'4'6' 这些非洲祖先距离最近并很少分化的线粒体却从未被发现过。同样,黄教授重新构建了mtDNA系统发育树,认为mt-R才是现代人类最近母系共祖。从R下产生的M先迁徙到南亚,再迁徙到非洲分化为L。

黄石先生的解读与古化石和古石器数据基本无矛盾,无疑对中国考古专家吴新智院士多年来一直坚持的多地区独立进化附带杂交学说,提供了分子遗传学支持, 并首次提出了现代人Y和线粒体出自东亚的学说。从中国独立起源说,到现代人类单一出东亚说,也可以看作是中国在人类学理论方面的一个新进展。


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