中国改写人类起源说:北京人的血液还在你我体内流淌?
“走出非洲”长久以来是人类起源的正统观点。但近年来中国和亚洲其他地区出土的考古材料对其发起了挑战。中国科研人员指出亚洲的古人类在很长一段时期独立于非洲而进化,可能是现代亚洲人的祖先之一。人类起源的研究重心正在向东方转移。
来源 Nature
撰文 Jane Qiu
翻译 逸孜锚
审校 紫苏
在北京郊区绵延的群山之中,有一个凸起的石灰岩小山丘名为龙骨山。山北侧的一条小径通向一些封闭的山洞:从年轻稚嫩的学生到头发花白的老者,这些山洞每年吸引着十五万游客。正是在这里,1929 年研究人员发现了一枚近乎完整的五十万年前的头骨。这枚头骨是迄今为止发现的最早的人类遗骸之一,它一度让很多研究者相信亚洲是人类最早起源的地方,它的名字叫——北京人。
但后来北京人的重要性逐渐消退。虽然现代技术将北京人的生活时间又往前推了不少——约78万年前——但在非洲发现的更加古老的人类近亲遗骸抢了它的风头。这些发现巩固了非洲大陆作为人类起源摇篮的地位——现代人类和他们的祖先从这里走向全球——而亚洲则成了进化的死胡同。
但北京人的故事仍然吸引着一代又一代的中国研究者们,他们努力探索着北京人与现代人类(晚期智人)的关系。“这个故事还没有结束,”中国科学院古脊椎与人类研究所(IVPP)的古生物学家吴新智说道,他们想知道北京人的后代和直立人(Homoerectus)的成员是灭绝了,还是进化成了更加现代的物种,以及他们对当今人中国人的基因库是否有所贡献。
中国热衷于深究其人民的祖先,在过去的十年间在全国范围内加速发掘早期人类的证据。工作内容包括重新分析旧的化石发现,并在发掘上每年投入上千万美元。政府还投资 110 万美元在 IVPP 建立了实验室来对古 DNA 进行提取和测序。
当全世界的古人类学家开始关注亚洲的化石和它们与早期人族(与人类的亲缘关系比与黑猩猩的更近的生物)的关系,大量的投入就涌入了这个领域。中国和亚洲其他地区的发现显示出,曾经有种类繁多的人属物种在这片大陆上漫步。这一发现也向人类进化史的传统观点发起了挑战。
“很多西方科学家倾向于从非洲和欧洲大陆上的过去的角度上,来看待亚洲化石和文物,”吴说道。其他大陆之所以在人类进化研究中能够吸引更多的注意,是因为那里出土了非常古老的化石,并且和重要的古人类研究机构离得更近。但是愈来愈多的证据显示:亚洲的古生物材料并不符合传统的人类进化历史观点。
伦敦自然历史博物馆的古人类学家 Chris Stringer 对此表示赞同。“亚洲是一个被遗忘的大陆,”他说,“它在人类进化中的地位被大大低估了。”
人类进化史
根据典型模式,智人(H. sapiens)起源于非洲。虽然具体细节在各个叙述中不尽相同,但关键的特征和事件基本一致。主题总是“走出非洲”。
在人类进化的正统观点中,直立人(H. erectus)在 2 百万多年前进化出来(见 )。然后在 60 万年前的某个时候,进化出了新的物种:海德堡人(Homo heidelbergensis),其最古老的遗骸发现于埃塞俄比亚。40万年前,部分海德堡人离开了非洲,并分成了两支:一支进入了中东和欧洲,并在那里进化成了尼安德特人(Neanderthals);另一支向东迁徙,进化成了丹尼索瓦人(Denisovans)—— 2010 年首先发现于西伯利亚的一个族群。留在非洲的海德堡人最终在大约 20 万年前进化成了我们——智人。这些早期人类在 6 万年前扩散到了亚洲,与当地人族有少量的杂交,最终取代了当地人族。
海德堡人可能是尼安德特人、丹尼索瓦人和现代人的共同祖先,他们的特征之一是他们混合了古老和现代特征。与更古老的支系相似,海德堡人眉骨突出,没有下巴。但是他们较小的牙齿和较大的脑容量与智人相似。多数研究将海德堡人或类似的族群作为直立人和智人之间的过渡类型。
不幸的是,来自人类起源初期的化石证据十分匮乏且模糊不清。“这是人类进化史上了解最少的一段”,爱荷华市爱荷华大学的古人类学家 Russell Ciochon 说。“但却是揭示人类最初起源的关键。”
过去四十年对中国化石的研究让情况更加复杂,让人开始质疑从非洲直立人到晚期智人的单线进化过程。这些研究显示,在大约 90 万至 12.5 万年前的早期亚洲大陆遍布人族物种,根据他们的特征应当属于直立人和智人之间的过渡类型,吴说(见 )。
“这些化石是个巨大的谜团,” Ciochon 说。“很明显他们代表比直立人更加进化的种类,但是没有人知道他们到底是什么,因为无法将他们归入任何已知类群。
化石的过渡特征让研究人员(比如 Stringer)把他们与海德堡人合二为一。因为这些化石中最古老的(两个发现与湖北省郧县的头骨)存在于约 90 万年前,Stringer 甚至认为海德堡人可能起源于亚洲然后扩散到其他大洲。
但是包括多数中国古人类学家等很多研究者主张,发现于中国的化石虽然与欧洲和非洲的海德堡人外形虽然有相似之处,却是不同的物种。陕西省大荔地区发掘出一枚约 25 万年前的头骨,与多数海德堡人标本相比,这块近乎完整的头骨脑容量更大,面部较短且颧骨较低,标志着这一物种更加进化。
这些过渡类群在中国生活了数十万年,直到拥有现代特征的物种出现,一些学者将这些物种归入智人。其中一批最年轻的化石是 2007 年由古脊椎所的刘武和他的同事发掘的两颗牙齿和一枚下颌骨,他们可追溯到大约 10 万年前。这个下颌骨发现于广西省一个叫做智人洞的山洞,它们有典型的现代人类特征,但是也有一些北京人的特征,比如更加强壮而不太突出的下巴。
多数中国古生物学家——以及少量西方支持者——认为过渡类型化石证明北京人是现代亚洲人的祖先之一。在这一模型,即多地起源(multiregionalism)或称持续合并杂交模型( continuity with hybridization)中,起源于亚洲直立人的人族与从非洲和欧亚大陆其他地区迁入的族群发生杂交,他们的后代发展成现代东亚人的祖先,吴说。
中国发现的人工制品也支持这一观点。在欧洲和非洲,石器随时间推进明显变化,而在亚洲的人族在 170 万年前至 1 万年前期间使用同一类型的简单石器。根据 IVPP 人类学家高星的观点,这显示当地人族进化是连续的,几乎没有受到外来种群的影响。
政治游戏?
一些西方研究者认为,中国古生物学家对进化连续性的支持带有民族主义色彩。“中国人不接受智人在非洲形成的理论。”一名研究者说,“他们希望一切都来自中国。”
中国研究者拒绝这些主张。“这与民族主义无关,” 吴说。证据确凿——过渡型化石和人造工具,他说。“所有的证据都指向中国直立人到现代人的连续进化。”
但是连续合并杂交模型却与遗传基因数据相悖,遗传基因数据指出非洲是现代人类进化的源头。对中国人的研究表明他们 97.4% 的基因来自非洲祖先,剩下的来自灭绝的类群比如尼安德特人和丹尼索瓦人。“如果中国直立人是连续进化,应该在基因中有所体现。” 复旦大学群体遗传学家李辉说。吴反驳说,鉴于没有提取到中国古人类的基因,他们对现代人的遗传信息贡献可能被忽略了。
很多研究者说有办法不用连续合并杂交假说解释现存的亚洲化石。例如,智人洞古人类可能代表了在 12 万到 8 万年前期间离开非洲的一大批人。他们可能不是像从前认为的那样留在了中东黎凡特(Levant)地区,而是扩散到了东亚地区,英国牛津大学人类学家 Michael Petraglia 说。
其他支持这一假说的证据包括:中国湖南省道县的发掘工作共获得了 47 件牙齿化石,这些化石外形十分现代,甚至可能来自于现代人。但是根据 Liu 和他同事去年的报告,化石有大约 8 万年之久,也可能是 12 万年之久。“这些早期的迁徙族群可能在途中或者在亚洲地区与更古老的种群发生杂交,这也许能够解释智人洞人的原始特征,” Petraglia 说。
中国道县的一个山洞里发现 12 万年前至 8 万年前晚期智人的数十枚牙齿
扩散
另一个可能是,一些中国化石,包括大荔人头骨,代表了神秘的丹尼索瓦人(这是一个以西伯利亚化石定义的物种,生存在大约4万多年前)。古生物学家不知道丹尼索瓦人的外貌,但对从他们牙齿和骨骼提取的 DNA 研究发现,这一古老种群对晚期智人的遗传做出了贡献,尤其是澳洲土著、巴布亚新几内亚人和玻利维亚人,说明丹尼索瓦人可能遍布亚洲。
伦敦大学古生物学家 María Martinón-Torres,是主张部分中国古人类是丹尼索瓦人的专家之一。她与 IVPP 研究人员合作,去年发表了对河北许家窑发现的化石的分析,这些化石包括 12.5 万年至 10 万年前的部分颌骨和 9 枚牙齿。臼齿粗大,齿根强健,凹槽复杂,让人联想到丹尼索瓦人,她说。
第三种观点更加激进。María Martinón-Torres 和她的同事比较了全球 5 千多件牙齿化石之后提出:他们团队发现欧亚标本之间比他们与非洲标本之间更加相似。这一工作和更近期的化石头骨的解释认为,欧亚智人在很长时间内独立于非洲而进化。研究人员提出,180 万年前首个离开非洲的智人是晚期智人的最终祖先。他们的后代多数定居于中东,这里气候适宜,然后产生数批过渡性智人扩散到各地。欧亚族群中的一支来到印度尼西亚,另一支发展成尼安德特人和丹尼索瓦人,第三支返回非洲进化成智人,随后扩散到世界各地。在这一模型中,晚期智人在非洲进化,但他们直接祖先起源于中东。
并不是所有人都信服。“大家都知道化石解释有很高的不确定性,”德国莱比锡城马克斯·普朗克人类学进化研究所的古遗传学家 Svante Pääbo 说道。但是来自人类起源时期的欧亚化石 DNA 也许能够揭示到底那个观点——或者综合哪些观点——是正确的。中国正在向这一方向努力。与 Pääbo 共同完成了博士论文的古遗传学家付巧妹去年刚刚回到中国,在 IVPP 建立实验室提取和测序古 DNA。她直接目标之一是确定中国的一些化石是否属于神秘的丹尼索瓦人。初期的目标也许是许家窑臼齿化石。“我想他们最有可能,”她说道。
迷雾重重
虽然对中国化石记录的解释多样,大家也都同意亚洲的进化远比人们预想的有趣。但是由于在亚洲开展发掘的研究者十分有限,人类在亚洲进化的具体细节仍旧很不明朗。
然而一旦有发现,就能震惊世人。2003 年,印度尼西亚弗洛勒斯岛出土了一种小型人族化石,研究人员把他们命名为弗洛勒斯人(Homo floresiensis),又昵称霍比特人。这一物种奇怪的混合特征再度惹起了争议,它到底是直立人的矮化型,还是某种从非洲迁徙到亚洲并在亚洲生活直到 6 万年前的更加古老的世系?2016年6月,从佛罗勒斯岛传来更多的惊喜,研究者在 7 万年前的岩石里发现了类似霍比特人的人族遗迹。
显而易见,在亚洲各地发现的更多化石有助于填补人类进化史上的空缺。很多古人类学家也呼吁让更多人接触到现存的考古材料。大多数的中国化石——包括一些出色的标本,比如郧县和大荔头骨——只有一少部分中国古生物学家以及他们的合作者能够接触到。“利用复制品或者 CT 扫描数据,让一般的研究能够使用他们将是大好事,”Stringer 说。研究者还说,最好是利用多种方法,对化石年代的断定作出更精确的推断。
但是大家都同意亚洲——地球上最大的大陆——在阐明人类历史方面能够做出更大的贡献。Petraglia说,“研究的重心正在向东方转移。”
原文链接:http://www.nature.com/news/how-china-is-rewriting-the-book-on-human-origins-1.20231
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