人類的“幽靈”祖先

約翰·霍克斯

人類學(xué)家描繪人類基因的方式同我10歲的兒子做迷宮游戲的方法沒什么不同。我兒子發(fā)現(xiàn)，如果從迷宮的終點(diǎn)逆向走回很容易，從起點(diǎn)出發(fā)卻總是會(huì)遇到不同的死胡同。

科學(xué)家也試圖通過從現(xiàn)在倒回到過去的方式探尋人類的進(jìn)化譜系。他們通過研究化石群往回追溯，將每一個(gè)化石群標(biāo)記在特定的滅絕時(shí)期，建立了一個(gè)形象的人類基因樹，位于基因樹樹頂?shù)氖恰爸侨恕保ìF(xiàn)在唯一存在的人類）。

人類基因樹是個(gè)很好的比喻，但它其實(shí)是錯(cuò)誤的。DNA跡象顯示，那些看上去非常獨(dú)立的分支，其實(shí)是緊密相連的。180多萬年前，人類起源于非洲，我們的祖先定居在不同的地區(qū)。幾十萬年間，足跡便遍布全球，不同種群之間的基因交叉融合遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎我們的想象。

通過恢復(fù)古人類的DNA，人們已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到一些未知種群。這個(gè)研究最初是由位于德國(guó)萊比錫的馬克斯·普朗克研究所的斯凡特·帕波研究小組開展的，后來，其他科學(xué)家也進(jìn)行了相關(guān)研究。通過對(duì)尼安德特人的研究，科學(xué)家成功地從小部分遺跡中恢復(fù)了他們的全部基因組，這為研究提供了技術(shù)方面的支持。

首次研究給科學(xué)家?guī)砹司薮篌@喜：通過對(duì)西伯利亞南部丹尼索瓦洞穴發(fā)現(xiàn)的一小塊指骨化石提取的DNA進(jìn)行分析，科學(xué)家證明了一個(gè)未知人類種群的存在（現(xiàn)在稱為“丹尼索瓦人”）。這一人類種群不同于尼安德特人，也與現(xiàn)代人不同。今日澳大利亞土著居民的血統(tǒng)中有5%是由丹尼索瓦人構(gòu)成的。在亞洲及新世界地區(qū)，有10億多人的一小部分血統(tǒng)來自丹尼索瓦人。

即使沒有從遠(yuǎn)古化石中提取的DNA，遺傳學(xué)家也能通過現(xiàn)代人基因的分散跡象，證明這種關(guān)聯(lián)血統(tǒng)的存在。他們很快發(fā)現(xiàn)，許多非洲人的血統(tǒng)里存在一些未知種群的基因，遺傳學(xué)家將其稱為“幽靈人口”。

古人類基因組里的確有“幽靈”。丹尼索瓦人的基因組不僅融合了尼安德特人的基因組，還混有另一種截然不同的種群基因。有人推測(cè)，這有可能是直立人的基因。不論從哪個(gè)角度觀察，遺傳學(xué)家看到的種群都與現(xiàn)代人相差很大，二者相互融合了一小部分。這絕不是樹狀的進(jìn)化過程。人類的進(jìn)化史更像一條辮狀河。

人類學(xué)家用了一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間來研究后人身上是否帶有尼安德特人的特征。他們仔細(xì)研究古老的骨骼化石，試圖發(fā)現(xiàn)一些微小細(xì)節(jié)。有跡象顯示，生活于25000年前的最早的歐洲人帶有尼安德特人的特征，這些人的生活年代在尼安德特人之后。但事實(shí)上，骨骼解剖并不能反映種群融合，甚至不能體現(xiàn)現(xiàn)代人的種群融合。許多人類學(xué)家試圖證明人類骨骼化石的基因中有一小部分尼安德特人血統(tǒng)，但這一研究仍存在廣泛爭(zhēng)議。

20世紀(jì)70年代，遺傳學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類天生是一個(gè)世界性的物種。包括大猩猩、黑猩猩、猩猩在內(nèi)的類人猿，每一種的性狀表現(xiàn)都存在很多差異。靈長(zhǎng)類動(dòng)物學(xué)家認(rèn)為，猩猩有兩個(gè)亞種，大猩猩和黑猩猩分別有四個(gè)以上的亞種。這些猿類起源早，幾十萬年前就已經(jīng)遍布在各個(gè)地區(qū)。

更深層的基因序列分析、更廣泛的人類樣本采集證明，早在尼安德特人時(shí)代，非洲內(nèi)外的丹尼索瓦人及“幽靈種群”就走向世界各地，他們大多是同系交配的，總體來說差異很大。這種差異，更像是大猩猩或者黑猩猩亞種之間的差別，而不像今天人類之間的差別。過去20萬年間，隨著非洲一個(gè)人類分支的壯大，這些不同的族群特征漸漸淡化并消失了。人類在地球上的分散方式像個(gè)廣闊的河流三角洲，堆積了原始種群的不同印跡。

我們并不知道是什么原因使得這些古代非洲人成功遍布世界各地。但是，我們知道，他得益于與地理位置較遠(yuǎn)的種群的交配。與不同種群相融合時(shí)，這些非洲人解決了近親繁育產(chǎn)生的問題。這一解決辦法是其他種群首先提出并得到驗(yàn)證的。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，尼安德特人基因或丹尼索瓦人基因有助于研究毛發(fā)及皮膚、免疫力、新陳代謝、蛋白質(zhì)等問題。一種來自丹尼索瓦人的基因已幫助人類更好地適應(yīng)中國(guó)西藏高原地區(qū)的低氧環(huán)境。

兩項(xiàng)新的研究表明，仍有尼安德特人基因或丹尼索瓦人基因活躍在今日人類的免疫系統(tǒng)中。像許多媒體頭條提到的，我們能將自身的過敏癥狀歸因于早期穴居人嗎？或許不能。但是，熱帶以外的地球物種的確會(huì)面對(duì)特殊挑戰(zhàn)，包括體內(nèi)不能充分合成維生素D，嚴(yán)重影響人體免疫力。非洲人遇到這些人口時(shí)，任何免疫新花招都有其價(jià)值，尤其是針對(duì)本地寄生蟲而進(jìn)行的免疫活動(dòng)。能夠很快適應(yīng)新病原體、新寄生蟲的能力甚至可以解釋人類祖先的最初生長(zhǎng)狀態(tài)。他們生活在非洲內(nèi)部，遇到的病原種類要比其他地區(qū)的遠(yuǎn)古人類遇到的更多。

人類進(jìn)化的相互交織融合與我們?cè)谄渌溉閯?dòng)物身上看到的相似。遺傳學(xué)家已經(jīng)從更多的野生動(dòng)物種群中抽取樣本，他們發(fā)現(xiàn)，基因滲入的現(xiàn)象在自然界中無處不在。

東部叢林狼現(xiàn)在已經(jīng)形成了一系列種群。它的血統(tǒng)中，一大部分是狼，還有一小部分是家養(yǎng)狗。狩獵者最早將歐洲綠頭鴨帶到新西蘭，綠頭鴨很快與本地的棕色鴨子雜交，現(xiàn)在比本地棕色鴨子繁殖得更快。很久以前，人們將印度瘤牛與歐洲的牛雜交，繁育出一個(gè)耐干旱的新品種，這一新品種現(xiàn)在遍布非洲大部分地區(qū)。然而，改變最多的是人類的能力，人類從整個(gè)基因組看到部分基因融合的能力。近幾年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，北美更靠近南邊的灰熊身上帶有北極熊的基因，這是很久以前種群雜交遺留下的。古人類也不例外，不同人類種群間的交配融合方式與分布廣泛的哺乳動(dòng)物的進(jìn)化方式相同。

如果真是如此，我們還會(huì)認(rèn)為這些種群屬于不同物種嗎？這些種群可以與人類交配融合，用一個(gè)能使人認(rèn)為他們不能和人類雜交的術(shù)語來描述他們，感覺不太正確。

但是，如何用古代DNA定義物種？看到尼安德特人、丹尼索瓦人和非洲的“幽靈族群”的基因特征，保育生物學(xué)家會(huì)毫不猶豫地將這三者歸為不同物種，就像他們識(shí)別不同種類的大猩猩。在解決這個(gè)問題之前，我們可能需要了解這些古人類形態(tài)及行為的更多信息，以及他們的基因差別與歷史差異帶來的影響。

古人類DNA的現(xiàn)存記錄可以追溯到40萬年前。而探索“幽靈血統(tǒng)”已將我們帶回到更久遠(yuǎn)的年代。在人類700萬年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)化史中，肯定會(huì)有很多這種相似種群，他們長(zhǎng)期存在，有時(shí)會(huì)彼此間交配，共同適應(yīng)新的環(huán)境。或許已經(jīng)存在少量丹尼索瓦人的化石遺跡，只是人類還未完全辨識(shí)。還有更多遺跡等待人類學(xué)家去發(fā)掘、去探究。