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尼安德特人灭绝了,却依然活在我们的身体里

时间:2019-07-04 12:23:21 浏览量:
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尽管尼安德特人早已灭绝,但是如今的人类身上依然有他们存在过的痕迹,并影响着我们的健康。科学家们认为,对古人的基因进行分析,可以改变我们关于人类进化的看法,让我们知道,作为人类,到底意味着什么。

尼安德特人灭绝了,却依然活在我们的身体里尼安德特人灭绝了,却依然活在我们的身体里

飞机舷窗外直布罗陀岩赫然显现,一块石灰岩巨石从西班牙底部陡然耸起,延伸至地中海。作为古老的赫拉克勒斯之柱之一,它标志着古典时期世界的终结。希腊的航海者从未到达这里。亚特兰蒂斯,这片未知之地,仍笼罩在迷雾中。

2016年的夏天,直布罗陀正面临着21世纪身份认同的危机:就地理上说,它是西班牙的一部分,就政治上说,它又是英国的一部分;如今在后脱欧时代,它在与殖民者和与欧盟的联系中处于非常尴尬的境地。对于这样一片小于7平方公里的狭小土地来说,直布罗陀的人口极其多样化。数千年来,各个不同的种族扎根于此,包括早期流亡的欧洲人,开启大西洋冒险前在此寻找精神支撑的腓尼基人,以及来自非洲,并从这里踏上一片新大陆的迦太基人。

但是我想看看在更早以前,在3万年前到4万年前之间,在海平面比现在低许多、气候反复变化在冰川期进出的时候,是谁居住在这里。那是一个生存条件非常恶劣的时期,在那时,包括鸟类在内的一些会向南部温暖地带迁徙的种群,也无法逃脱灭绝的命运。在幸存下来的大型哺乳动物中,有狮子、狼,以及至少两类人种:我们“现代人类”的祖先,以及我们最后一个存留的近亲种群,尼安德特人。

增进对这些史前人类的了解可以使我们明白,如今作为一个种族,我们到底是谁。我们祖先的经验塑造了我们,对他们的研究或许可以解决一些健康问题,从糖尿病到抑郁症,这些问题至今仍然困扰着我们。

考古学家克莱夫和杰拉尔丁·芬雷森坐在一辆看上去相当陈旧的车上,在旅馆外接我。作为这个狭小拥挤的半岛上的典型人种,他们的血统来源是多样的——他皮肤苍白、沙色头发,有一部分苏格兰人血统;而她拥有浅褐色皮肤、乌黑的发色,祖先可追溯至从拿破仑大清洗中逃脱的热那亚难民。我们人类看上去到底可以多么不同呢?至少我即将参观的住所的主人就确确实实属于一个不同的种族。

我们不知道人类曾经分化出多少分支,也不确定到底有多少不同的种族,但是有证据显示,大约60万年前,一支起源于非洲的人种已经会使用明火、利用石头和动物骨头制作简易工具,并可以团队配合狩猎大型动物。而且,50万年前,气候的变化逐渐使非洲大陆披上一层绿色的外衣,而这支人种——海德堡人(Homo heidelbergensis)已经开始利用这种变化向欧洲和更加广阔的地域扩张开去。

然而,在30万年前,前往欧洲的移民潮停止了,大概是因为一段剧烈的冰川期已经在撒哈拉形成了一片无法穿越的沙漠,阻断了非洲人种和其他人种之间的沟通。这种地理隔绝使基因差异进一步衍生,最终形成了不同的种族,即使他们仍然属于同一人种,而且可以共同繁衍后代。这支留在非洲的种族将成为晚期智人(Homo sapiens sapiens),或者“现代人”;那些适应了更加寒冷的欧洲北部地区的人将成为尼安德特人、丹尼索瓦人和其他一些如今只能从遗传学中大致了解的种族。

大约6万年前,尼安德特人从西伯利亚迁徙至南部平原的时候,现代智人的一些家庭也走出了非洲。这些非洲人遇到了尼安德特人,还共同繁衍了几次后代。我们知道这些是因为智人DNA在尼安德特人的基因组中被发现,还因为如今的欧洲后裔的基因组成中都有一些尼安德特人的DNA。不知是否存在这么一种可能,他们已经适应了北方环境的基因是否也为我们的祖先提供了一种自然选择的优势呢?

穿过环绕着崖壁的公路上的狭窄隧道,我们在一个军事检查站前停下车。克莱夫向警卫出示了我们的委任证明,我们被挥手致意停在里面。带上安全头盔来防止岩滑坠落物后,我们离开车子,继续步行穿过一个低矮的石头拱门,前方有一段沿着崖壁陡直向下的金属阶梯通往一片位于60英尺下方的狭窄的鹅卵石海滩。浪花拍打着卵石,我们只得踩在一些不稳固的大石头上来开辟一条干爽的小径。

我是如此专注于脚下,以至于抬头突然发现的前方石壁上敞开的窟窿时感到震惊。我们已经到达了哥尔汗岩洞(Gorham’s Cave),一个内陷在白色崖壁中的巨大的泪珠形洞穴,进入后可发现它的空间和高度向内逐渐增加。这个巨大的、教堂式的结构拥有一个向内部抬高的顶部,被尼安德特人使用了数万年。科学家们认为这是他们最后的庇护所。大约32000年以前,当尼安德特人从这里消失,我们就成了这片大陆唯一的继承人。

我停下来,在入口内的一块石头上歇了会,为了思考这个——曾经坐在同一个位置,面向地中海和更远处非洲大陆的人,和我并没有什么不同。在我到达直布罗陀之前,我通过一个商业基因组测试服务分析了我的血统。从我寄给他们的装着唾液的小药瓶中,他们断定我DNA中的1%属于尼安德特人种。

我不了解这些基因会给我带来哪些健康上的益处或是风险——检测公司不再被允许透露这一层面的细节——但是能够如此接近那些将他们的基因馈赠给我的足智多谋的祖先,也是一种非凡的体验。坐在这个远古的家园,得知他们中无一幸存至今,对我来说是一个令人酸楚的警示,提醒着我们是多么脆弱——只要历史的轨迹稍有改变,这个场景就可以很轻易地变成一名尼安德特女性坐在这里遐想着她早已灭绝的智人血亲。

哥尔罕岩洞的怪异之处在于,作为一个安居之家,它却非常难以进入。但是对洞穴进行了25年仔细研究的克莱夫解释说,这个地区的景象在那时是非常不同的。当时的海平面比现在低许多,大量可供狩猎的平原向海洋延展出去,让当时居于高地石头上的人们可以捕猎和相互传递讯息。在我面前的本来是草坡和湖泊——鸟类、驯鹿和其它动物的湿地家园。在我右手边半岛周围的更远处,沙丘让位给海岸线,这里原本有蛤蜊群和燧石堆。那时这里是一片怡人的田园风光,克莱夫说。这里成排的洞穴大概是尼安德特人在地球上密集度最高的居所。“它就像座尼安德特之城。”他补充道。

在洞穴深处,克莱夫的考古团队已经找到了明火曾被使用的证据。再往后是一些小洞穴,在那里居民可以远离鬣狗、狮子、豹子和其它捕食者安心入睡。“他们吃贝类、松树籽、植物和橄榄,狩猎大型动物,也捕捉鸟类。在如今的海床下方至今仍存在泉水,在当时这为他们提供了充足的新鲜水源。”克莱夫说,“他们有时间坐下来思考——他们并非只是在生存。”

他和杰拉尔丁已经在洞穴中发掘出非凡的尼安德特文化遗迹,包括第一件尼安德特艺术品。“标签”(hashtag),一件精心打造的石刻作品,或许是第一步尝试书写的证据。其它带有象征意味的符号和仪式性行为的证据,比如尼安德特人在制作和穿着黑羽毛斗篷或头饰,以及暖和的衣物,都在告诉我们,他们的社会生活和我们的非洲祖先没什么不同。

克莱夫给我展示了许多石头、骨头和鹿角作品。我捡起一个燧石刀,并把它握在手中,惊异于同样的技术是如何在相隔几千几万年的人们之间产生生物学上的遗传和继承,以及文化上的连结。欧洲的其它几处遗址也已经发掘出13万年前尼安德特人制造的鹰爪项链、大概是装饰用的小赭色蛤壳坯块,以及他们遗体的埋葬点。

这些人在非洲之外繁衍生息,但是他们显然有先进的文明,能够在恶劣的环境下生存。“考虑到大概在7万年前,现代智人居住于中东地区,他们到达澳大利亚是在5万多年以前,”克莱夫说,“为什么他们花了如此长时间才到达欧洲?我想是因为尼安德特人的文明非常发达,将现代智人拒于这片土地之外。”

但是在39000年前,尼安德特人的生存状况也非常艰难。从遗传学上来说,近亲繁殖导致他们基因的多样性较弱,同时人口数量越来越少,一定程度上是因为剧烈和接连不断的气候变化使他们远离故土。许多他们赖以生存的森林逐渐消失,虽然他们足够聪明,可以不断改良工具和技术,但是他们的身体却无法适应这种新气候和地理环境所要求的狩猎手段。

“在部分欧洲,只一代人的时间,陆地就从繁茂的森林变成了没有一棵树木的平原,”克莱夫说,“我们的祖先已经习惯于在平原上的集体狩猎,可以轻易地适应这种环境:虽然他们的猎物是驯鹿而不是野牛,但实际上捕捉它们的方式是一样的。然而,尼安德特人是生活在森林里的种群。

“原本历史可以朝着另一轨迹发展——如果气候变得更加湿润和温暖,我们如今或许会是尼安德特人,讨论着早已灭亡的现代智人。”

虽然尼安德特人像丹尼索瓦人和其它一些我们依然无法辨认的种族一样,已经灭绝了,他们的基因遗存仍在欧洲和亚洲后裔体内存留着。我们的DNA中有1%-4%来源于尼安德特人,但并非所有人都携带着同样的基因,所以在我们的种族中有大约20%的尼安德特人基因组仍被继承下来。这已经是个惊人的数字,研究者们因此推测尼安德特基因有利于在欧洲的生存。

不同种族之间的杂交繁殖有助于加速积累促进适应环境能力的基因,如果只依靠自然选择,这个过程将需要非常长的时间。尼安德特基因改进了我们的免疫系统,就像我们今天通过旅行疫苗来增强免疫系统一样,它可能有利于我们在新大陆的生存。许多基因与角蛋白相关,那是一种存在于皮肤和头发里的蛋白质,其中一些与谷物有关,还有一些对人体的自然色产生影响——显然尼安德特人的头发是红色的。大概这些外表上的不同被我们的祖先看作是吸引人的、或者在性上具有优先权的,又或者拥有更加坚韧的皮肤可以在寒冷、黑暗的欧洲环境中占据优势。

然而,一些尼安德特人的基因是不利的,比如让我们更易患上克罗恩病( Crohn’s)、泌尿系统紊乱和二型糖尿病,以及抑郁症。其它一些基因改变了我们代谢脂肪的方式,使肥胖风险增大,或者甚至会让人更容易患上烟瘾。这些基因都不是这些复杂并发症的直接原因,但是它们的确增加了风险,那么它们是如何在世世代代的自然选择中延续下来的?

一般来说,从我们与尼安德特人杂交之后的大多数时间内,这些基因都是有用的。例如,当我们以狩猎采集者、或者早期农民的方式生活时,我们可能会面临艰难时期愈演愈烈的饥荒。那些今天对我们构成糖尿病威胁的基因可能会帮助我们应对饥饿,但是我们新的生活方式——狼吞虎咽大量高卡路里的食物如今暴露了它的负面影响。大概是因为这种潜在的不利因素,尼安德特DNA正在以非常缓慢的速度被从智人基因组中消除。

当我在一定程度上可以把自己的情绪紊乱、贪婪怪罪在我的尼安德特祖先时,另一支远古的人类种族延续下来的基因正在帮助现代美拉尼西亚人在不同的条件下生存,比如巴布亚新几内亚人。大约在现代欧洲人和亚洲人的祖先逐渐开始与尼安德特人平共处时,美拉尼西亚人的祖先正与我们所知甚少的丹尼索瓦人杂交。然而,他们遗存的基因可能会有助于如今的美拉尼西亚人在高海拔区生活,改变他们身体对低氧环境的反应方式。一些遗传学家怀疑,至今尚未发现的其它远古种群可能还影响着世界上其它人种的基因构成。

与尼安德特人和其它远古人种的杂交繁殖无疑改变了我们的基因,但是这并不是故事的结尾。

我是伦敦人,但是我比许多英国女人要黑一些,因为我的父亲来自于东欧。我们已经适应了肤色、面部形态、发色的些微不同,以及其它可以在世界各地看到的不那么明显的表征。然而,至少有32000年的时间内,与其它种族的杂交繁殖再未发生。即使我看上去和一个汉族中国人或是班图人非常不同,但我们在基因构成上实际上是非常相似的。举例来说,任何两个人类之间的基因差异都会比两只黑猩猩之间要小得多。

相似的原因在于我们作为一个种族曾经面临的人口瓶颈,瓶颈期间我们的人口数量一度降至几百户家庭,几近灭绝。结果,我们过于同质化,以至于无法划分成不同的种族。尽管如此,根据地理划分(在某种情况下按文化划分)的人种多样性已经产生并存在了几千年。最大的差异出现在与世隔绝的种族中,在这些族群中,微小的基因和文化改变以非常突出及夸张的方式呈现出来,自从我的祖先们离开非洲,开始去往欧洲的旅行时,他们中的许多就已经存在,至今有5万多年了。

根据我的基因组分析报告显示,我的单倍型类群是H4a。单倍型类群可以描述我们的线粒体DNA突变,从母亲一系遗传下来,在理论上它可以用于追踪我们祖先从非洲出发的迁徙路线。H4a是一个由欧洲人,无疑还有西亚人共同携带的基因组。基因组测试公司向我保证,它与沃伦·巴菲特身上的一致。所以我的祖先们到底是经历了怎样一段旅程,导致了这些基因的突变,并赋予我典型的欧洲人特征?

“我和其他两位同事被从直升机上扔到了野外,一个是俄国人、一个是当地的尤卡吉尔人,带着我们的狗、枪、陷阱夹子、一些食物和茶。在这片零下60度的地球上最寒冷的地区,人们完全仰仗自然生活,我们必须在这里获取生存所需的食物和皮毛。”

埃斯克·维勒斯列夫在他二十来岁的时候,作为一名设陷阱捕猎者在西伯利亚生活了六个月。他的双胞胎兄弟莱恩也独自做了同样的事情。当他们还是少年时,他们的父亲经常把他们留在拉普兰,让他们在野外独自生存几个星期,他们由此培养出一种对偏僻冻原和当地居民的热情,长大以后仍然坚持着日益长时间的远行。但是真正意义上的独自生存是非常不同的。“它是儿时的梦想,但也是我至今做过的最艰苦的事情。”埃斯克承认道。

这些经历深刻地影响了这对双胞胎兄弟,他们也因此对一件事情有了更深入的了解——生存的挑战是如何在过去的5万年间把人类锻造成如今的样子。这带领埃斯克踏进了遗传科学的领域,探索远古人类DNA序列的未知领域。如今埃斯克已经是丹麦自然历史博物馆遗传学中心的主管,完成了给世界上最古老的基因组(一匹70万年前的马)排序的工作,也成了首位给远古人类(一名来自格陵兰岛的4000岁萨卡克男人)的基因组排序的科学家。从那以后,他继续完成了更多给远古人类基因组排序的工作,并据此从根本上改变了我们对远古人类迁徙的看法。如果有人可以解析我的血统,那必定是埃斯克。

虽然如此,我还是先去见了他的双胞胎兄弟莱恩。莱恩研究人文科学,进入文化人类学领域后,如今已经是奥胡斯大学的教授。他不相信他兄弟的基因手段可以解答我所有的问题:“在生物和文化之间存在一种不稳固的联系,”他告诉我,“自然科学家声称他们可以揭示哪种人在这片区域周围活动,而且他们并不喜欢自己的模型遭到挑战。但是这个并不能帮助你了解他们任何的思想和文化。”

为了向埃斯克转达这个观点,我在他博物馆的办公室中拜访了他,办公室坐落在一个护城河小城堡对面,在植物园内——对于一个科学家的办公场所来说,没有比这更舒适宜人的了。在拜访莱恩之后仅仅几个小时又与他初见,稍微有些令人难堪。同卵双胞胎兄弟不管是基因上还是外表上都几乎相同——过去多年后再回头看两兄弟留下的DNA,分辨他们几乎是不可能的,甚至你根本意识不到有两个人。

埃斯克告诉我他正越来越多地与考古学家合作来获得额外的文化角度的观点,但是那种基因分析可以回答其他手段都回答不了的问题。“你在特定地点发现了文物,那么最根本的问题是:这是否意味着制造它的人们生活在这里,抑或它是交易来的东西?而且,如果你找到了非常相似的文物,这是否意味着两个地方的文明发展轨迹是平行的或者趋同的,或者说两者之间是有交流的?”他解释道。

“例如,一种理论认为,最早踏上美洲大陆的并不是美洲原住民,而是跨越了大西洋来到这里的欧洲人,因为在美洲发现的几千年前的石器与欧洲地区同时期的石器非常相似。只有通过基因检测我们才可以知道这只是一种趋同进化的现象,因为那些携带和使用这些石器的人与欧洲人没有任何关系。他们就是美洲原住民。所以目前为止,在关于早期人种迁移方面,遗传学是我们所掌握的最具信服力的探寻真相的手段:到底是人们在迁徙,还是他们所创造的文化传播了出去?这确确实实是非常基本的、关键的问题。”

埃斯克对美洲原住民血统的研究彻底改写了我们之前对此的理解。他们之前只被简单地看作是跨越了白令海峡的东亚人的后裔。然而,在2013年,埃斯克为一名在西伯利亚中部被发现的24000年前的男孩做了基因测序,他是那些未来将要前往美洲的移民的后裔,并发现了古代欧洲人和东亚人之间被人们忽略的联系。因此,就像美洲原住民继承了东亚人的血统一样,他们也可以将自己的出身追溯至欧洲人。

那我的祖先们是怎样的呢?我给埃斯克看了基因测序公司的H4a单倍型类群分析结果,告诉他这意味着我是欧洲人。他嘲弄般地笑了。“你可能是欧洲人,但也可能来自其它地方,”他说,“基因序列测试的问题在于,你的研究对象无法是一个样本数量庞大的种群,而且你无法精确地回溯基因的突变是什么时候发生的——这其中的误差是巨大的,而且它通常包含大量关于突变速率的假设。“这就是为什么远古遗传学和古基因组学是如此强大——你可以看着一个人说: ‘现在我们知道我们5000年前是什么人了,那么他看起来是怎么样的呢?他们是否拥有这个基因呢?’”

随着越来越多的远古人类基因被检验及分析,我们过去关于欧洲人的理解受到了越来越多的挑战。比如,这种说法曾被广泛地接受:进化出来的白皙肌肤帮助我们在向阳光较少的北部迁徙后获得更多的维他命D,以及人们需要遮掩自己以抵抗寒冷。但是后来发现,是来自非常南部的、高大、棕色眼睛的颜那亚人将白皙的皮肤带到了欧洲。在那之前北欧人的皮肤是深色的,并从鱼类食品中获得充足的维他命D。

这与乳糖耐受力是相似的。大约90%的欧洲人有一种基因突变,允许他们成年后仍可正常消化奶类,科学家们曾推测这种基因进化源于北欧农民,帮助他们获得额外的食物供给以度过漫长的冬天。但是埃斯克的研究也对这一理论提出了质疑,他的研究引用了上百个生活在农业出现之后的青铜器时代古人的基因组案例,“我们发现这种基因特性在古欧洲人中几乎是不存在的。在北欧人口中大量出现则是在最近的2000年内。”他说。

研究发现,乳糖耐受基因也是由颜那亚人引入的。“他们的乳糖耐受力稍强于欧洲农民,肯定将这一基因引入了欧洲人的基因库。或许在大约2000年前曾发生一起大灾难,导致了一次族群瓶颈,并使这种基因逐渐扩散开来。维京人关于太阳变黑的萨迦传说——一次大规模的火山喷发——已经足以导致人口的大规模减少,或许就是在那个时候,乳糖耐受基因的携带人群范围日益扩大。

虽然古基因组学可以满足关于我们身世来源的好奇心,它真正的价值或许在于破除在不同种族中存在的健康威胁。即使考虑了生活方式和社会因素,一些群体仍然充分暴露在罹患疾病的高风险中(比如艾滋病、糖尿病等),而其他种族似乎有更强的抵抗力。理解这其中的原因可以帮助我们更加高效地防治这些疾病。

一直以来人们相信,从我们改变自己的文明,开始农业生产,与其他人和动物们紧密共处时,抵御例如麻疹、流感这样的传染疾病的抵抗力就开始出现了。欧洲的农业开始得较早,这曾被视为是为什么我们有疾病抵御能力,而美洲原住民却没有的原因,也解释了为什么澳洲原住民和中国人患上糖尿病和肥胖的基因风险高于欧洲人。

“然后,” 埃斯克说,“我们分析了一名西班牙采猎者的基因序列,他对一些在他的生活中原本不会遇到的病原体产生了明显的基因抵抗力。”显然,欧洲人和其他一些种族拥有别的种族没有的抵抗力,但是这真的是欧洲早期农业改革所带来的结果吗,或者有别的原因?

埃斯克对生活在5000年前的远古人类基因的分析也揭示出,欧洲和中亚发生的诸多大规模瘟疫传染病比过去认为的早了3000年。大约10%的被检测遗骨中都发现了瘟疫发生的证据。“斯堪的纳维亚人和北欧人对艾滋病的抵抗力比其它任何地区的人都要强,” 埃斯克表示,“我们认为,他们对艾滋病的抵抗力一部分也是对于瘟疫的抵抗力。”

这可能说明,我们对文明的改造,例如农业和放牧业,对基因的影响其实比我们认为的要小。又或者,仅仅只是基因的随机突变改变了我们的文明。毫无疑问,基因突变在人口中的发生和扩散,影响着我们的外貌、健康问题,以及我们可以吃什么。我的祖先们在离开非洲后,显然不曾停止进化——我们现在仍在进化——他们在我们的基因中留下了非常奇妙的特性。

在直布罗陀博物馆中,两名荷兰考古艺术家根据附近发掘出的一名尼安德特女性和她的孙子的遗迹,制作了真人大小的模型。他们全身赤裸,戴着一个编织护身符和乱发间插着装饰性的羽毛。那个男孩大约四岁,拥抱着他的祖母,而她正自信而从容地站立着,对参观者报以微笑。我与这些可能共享着相同基因的人们之间的联系是非常紧密且强烈的,我回想起我曾问克莱夫,现代智人能够轻易取代尼安德特人的原因是否在于我们拥有更加先进的文明。当时他的回答是:

“那种取代理论实际上是一种种族歧视,是一种非常殖民主义的心态,”他说,“你这么说几乎就像他们是个与我们毫无关联的物种。”

编辑:森罗万象
关键词: 尼安德特人
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