分子生物学证据——追溯中华民族祖先（2）

分子生物学证据——追溯中华民族祖先（2）
　　长久以来，在欧、亚、非等旧大陆都发现了不少上百万年前远古人类化石和遗迹，表明了这些古人类的进化历程。因此，很多科学家认为，直立人在200多万年前离开非洲后就分道扬镳，在各个大陆上各走各的进化道路。例如，著名的美国人类学家卡尔顿.库恩在20世纪60年代出版《物种起源》和《人类现存的种族》两本书。书中说到，人类有5个人种：澳大利亚土人、开普人、高加索人（即白人）、刚果人（即黑人）和蒙古人（即黄种人），这五种人是由不同的原始人类进化而来的。库恩是宾夕法尼亚大学教授和该校人类博物馆馆长，还兼任全世界最大也最具权威的人类学机构——美国自然人类学会的会长，经常被邀请到热门电视节目当嘉宾，他的观点极具影响力。

　　我国的吴新智院士等人认为，地处东亚的中国人就是70多万年前的北京直立人的后裔。实际上也认同人类在多地区各自进化而来的观点。

　　然而，多地区发源论遇到了两大困难。第一个困难是遗传学方面的，如果人类祖先在200多万年就各奔东西，那就早该进化成不同的亚种，假如相互通婚，不可能繁育后代，然而，事实并非如此。第二个困难是伦理学方面的，在漫长的200多万年的历史长河中，有的种族进化快，有的进化慢，进化快的当然是优秀人种；进化慢的只能算是劣等民族——按照纳粹祖师爷海克尔的说法“简直不配被称为人”。种族主义者兴高采烈欢迎这样的理论，却让有良知的科学家十分尴尬。

　　长久以来，对远古人类的研究，立足于两个基础：一是研究古人类的骨骼化石、二是研究他们遗留的文化特征。

　　从骨骼化石可以直接看到古人类身体状况，然而，古人类骨骼是很难保存的，发现的一些化石大多是支离破碎，许多考古学家在地里挖掘一辈子依然两手空空，偶然看到一颗牙齿，就是撞上了大运，高兴一辈子。要凭这么点残破零星的骨片勾画出整个身躯状况，免不了加入很多假想和推理，难免得出错误的结论。例如，很长一段时间，人们把南方古猿和拉玛古猿误当作人类的祖先，后来才发现认错了祖。

　　与骨骼化石相比，石器在地下保存的时间就久远多了，所以，也可以根据遗址中的石器状况判断它们的主人的特征，比如说，如果遗址里没有发现石器，那么这里的主人多半还只能算是猿类；如果发现的石器比较粗糙，那么其主人大约处在直立人阶段；如果石器比较精巧，那么其主人就很可能是智人或早期智人了。事实上，也常根据使用的工具，来划分古人类的进化阶段，如旧石器时代、新石器时代等等。这一方法也有其巨大局限，因为，毕竟不是直接观察人类本身，并且，也经常闹出把天然石块当成石器的笑话来。

　　因此，由于证据的匮乏，对于古人类起源地的激烈争论，始终都没停息过。

　　然而，到了上世纪六十年代，又发展出第三种研究古人类的方法，这种方法对人类的多源进化理论沉重打击。

　　上世纪60年代后期，加利福尼亚大学伯克利分校的威尔逊和萨里奇根据现代人类和类人猿的血液蛋白机构的差异程度，推算出人类与猿大约在500多万年前分道扬镳，这与当时普遍认为人类物种早在1500万年~3000万年前就出现的观点，大相径庭。

　　不过，当时绝大多数古人类学家没把他们的话当回事儿。古生物学家为了取得第一手资料，在野外一呆就是许多年，风餐露宿，夏日赤日炎炎，蚊虫叮咬，冬天寒风刺骨，男的胡子拉杂，女的蓬头垢脸，成天蹲在地上用小铲子扒拉泥土，一天下来浑身筋骨酸疼，也不知道多少天才能洗上一次澡，这样的苦日子远不是一般人能受得了的；而这两个门外汉，穿着干净的白大褂，在敞亮清洁的校园实验室里摆弄摆弄试管、显微镜，就来指手画脚，说三道四，换了谁都感情上难以接受。

　　可是，后来其它越来越多的分子生物学证据都支持他们俩的结论。到了80年代初，人们挖掘到了比较完整的拉玛古猿骨骼化石，发现这种猿根本不能双足直立行走，它们是地地道道的1500万年前的古猿，而不是以前误认为的是人类的祖先。从此，大多数古人类学家接受了分子理论的研究结论。今天，大家普遍认为，人类物种大约在700万年前出现。

　　那么，威尔逊和萨里奇是怎么根据人和猿的血液蛋白的差异程度，来推算出人类物种出现的时间的呢？

　　世界上有许多事物会以恒定速度变化，因此，都能当作时钟来看，例如，植物的年轮每年增加一圈，一棵大树如果有1000圈年轮，就说明它已活了一千年。又假如，一个经营得法的商店，每年增加一家分店，现在它有了50家分店，说明它是一家有50年历史的老店了。

　　上世纪初，人们已认识到，生物繁衍通过细胞内的基因来传递遗传信息。高等动植物的细胞核里有成对的染色体，包裹在染色体里的DNA就是这些遗传基因的载体。上世纪60年代始，人们发现生物的基因会以一定速率发生突变，不同的基因的突变速率不同，有的快有的慢，例如，血纤维蛋白肽每60万年左右发生一次突变，而细胞色素C的基因要隔2500万年才发生一次变化。但是，同一个基因的变异速度基本上是恒定的。因此，搞清楚它们的变异速度后，就可以把它们当作一种时钟来看，称为“分子钟”。

　　以人为例，每代人平均发生30个基因突变，也就是说，每个孩子平均有30个基因与父母的是都不同的。这种基因突变完全是随机的，这个孩子发生这30个突变，那个孩子发生另外30个突变。一代代下去，带有不同基因变异的人也越来越多。

　　按照达尔文自然选择理论，环境会对基因突变进行筛选，适应环境的基因会存活下来，不适应的基因会消亡，突变的结果，不是活得更好，就是死路一条。

　　1968年，日本遗传学家木村资生提出了不同的观点。他指出，绝大多数基因的突变对生物的生存并无影响，这样变能行，那样变也不差，大家都能活下来。例如，人类的基本血型主要有O、A、B和AB型四种，大家都活得好好的。既然如此，生物的基因变化就能不断积累。就如水面上聚在一起的树叶，会相互越飘越远，随着基因变化的积累，物种之间的基因差别越来越大，最后形成不同的亚种。

　　木村的理论被称为“中性学说”或“中性突变的随机漂变理论”。以后，许多学者又用大量分子生物学的资料肯定了这一学说。

　　这样，分子生物学家就可以根据不同生物的蛋白质差异程度，来判别它们之间的亲缘关系和分手的时间。例如，细胞色素C相应的基因有339对碱基，人与猴只有一对不同，人与马有12对不同，而人与酵母菌有45对不同，所以，人与猴最亲、与马要疏远些，而与酵母就隔得很远了，同时也表明，人、猴、马的祖先很久前就与酵母菌分手了，以后，再是人、猴与马、最后是人与猴的分道扬镳。根据这一方法，可以画出各种生物发展进化的世系。蛋白质有好多种，变异的速度也大不一样。就好比，不同的钟表用于不同的场合，对于百米赛跑用秒表，对每天的作息时间用时钟。不同变异速率的蛋白质也可以用于不同的场合，变异速度快的蛋白质用于比较亲缘的物种，变异慢的就用于比较疏远的物种。令人鼓舞的是，所有不同方法研究出来的谱系几乎都一模一样，十分有力的证明了分子生物学原理。

　　另外，对于同一物种，根据其内部成员的基因突变分布的情况，也可估计出其古老程度。如果，内部成员之间的基因突变范围比较窄，说明这一物种还比较年轻，相反，如果基因突变范围很宽，说明这个物种自诞生后至今已经历了漫长的岁月，是一种古老的物种了。

　　不过，用于不同物种之间的基因对比法，在用于同一物种内部的比较时，却遇到一定困难，这就是所谓的“性混杂”。不同物种之间不可能有性接触，然而，所有高等生物都必须通过性行为来繁衍后代，于是，就出现了基因的“性混杂”。

　　每一个高等动植物的细胞核里都有一对对成双成对的DNA，一根来自母亲，一根来自父亲，在繁殖后代时，它们把成对的两根DNA揉到一块，再分拆开来，将混杂过的单根DNA交给下一代。于是，下一代的细胞核里来自父亲的DNA，是祖父和祖母基因的混杂体；从母亲那里得来的DNA，则是外祖父和外祖母的基因混杂体。再生下一代时，又继续把这些祖父、祖母和外祖父、外祖母的基因混到一起。元代书画家赵孟頫的妻子管道升曾经写了一首描写夫妻情的词，题为《我侬词》，里面说到：“把一块泥，捻一个你，塑一个我。将咱们两个一齐打破，用水调和，再捏一个你，再塑一个我。我泥中有你，你泥中有我。”人类细胞核里的DNA一代代的“捻”、“捏”和混，“我泥中有你，你泥中有我。”几代传下来，就再也闹不清身体里的某个基因究竟来自何处，是某个老祖宗那里得来的，还是自身突变出现的？

　　幸好，除了细胞核中的DNA外，动物细胞内在细胞核外还有千千万万个被称为线粒体的小东西，它们的数量是如此庞大，如果把一个人身体内的线粒体首尾相连，长度可以绕地球足足2000圈！线粒体们不断操控非常复杂的化学反应（远比人类任何化工厂的化学反应都复杂得多），把动物们吃的食物的能量释放出来，供动物活动的需要。没有线粒体提供能量，人们连一根手指都休想动弹，无论呼吸和心跳都没法进行，一秒钟都活不了。这些线粒体的DNA与我们细胞核中的DNA有着不同的形态，更像是一些原始细菌或病毒的DNA。它们始于在20多亿年前的某种原核细胞，入侵到一种真核细胞中后，在里面过起共生的生活，与寄主繁殖节拍保持一致的同时，继续以细菌分裂那种“单性”繁殖方式进行繁殖。人体细胞里的所有线粒体都来自自己的母亲，跟父亲是不沾边的，因此，不会产生基因混杂。所以，只要对女人们的线粒体内的基因进行比较，就可以得出，凡是不同的必定源于变异的结论。

　　上世纪80年代开始，对包括澳大利亚土著、美洲印地安人、欧洲人、中国人和非洲等世界各地的妇女的线粒体进行抽样调查。结果发现除了非洲之外，无论是纽约、巴黎、东京、上海或香港摩天大楼里的摩登女郎，还是孤悬在大洋中的澳大利亚土著，或是冰封天地的因纽特妇女，彼此的基因都十分接近，血缘关系比人们原来所想象的要亲近得多。根据“分子钟”推算，欧洲人、中国人、南美印第安人和澳大利亚土著在15~25万年前有一位共同的曾、曾、曾…曾祖母，人们借用《圣经》故事，把这位老祖母称作夏娃。

　　接下来的问题是，当初这位夏娃的出生地到底在哪了。研究表明，除了非洲之外，世界所有其它各地的人基因血缘都非常接近；但是，非洲种族的基因系统却非常庞杂，世界各地有的基因都能在非洲找到源头。遗传学家们认为，遗传基因多样性最丰富的地方，就是人类起源所在的地方。因为，人的基因的一些位点，时间越长突变积累得越多，就说明这个人群的历史越长。当人群的分化产生时，常常只是一小群人走了出去，这样他们携带的基因遗传多样性就不如原来的人群高。东非人群遗传多样性积累得最高，这是现代人类起源于非洲，特别是东非的重要证据之一。多样性最低的是美洲的印第安人，因为他们走得离非洲最远，是现代人类迁徙的末端。

　　由此可以推断，15~25万年前非洲众部落中的一支走出非洲来到世界各地，在各大洲繁衍生息。夏娃出生在非洲！

　　上世纪90年代，分子生物学又用另一种手段来寻找人类的始祖，这一次是通过男人身上的遗传物质了，这就是所谓的Y染色体。人体细胞核里有一对决定性别的性染色体，XX和XY，如果这对染色体是XX，则就是女性；而如果是YX则就是男性。女人所有的卵细胞里都只有一根X染色体，而男人的精子可以有X和Y两种不同选择。如果，卵细胞和带X染色体的精子结合，产生带一对XX染色体的受精卵，就将发育成女孩；反之如果卵细胞跟带Y的精子结合，产生一对YX染色体，那么将诞生一个男孩。不过，自然有时也会把事情搞混：例如，偶然会出现带YYX染色体的人，这种人男性暴力倾向太足，往往成为暴力分子；也会偶然出现带XXY染色体的人，这种人兼有男女两性特点，被称为阴阳人，往往不被社会接受，一辈子十分悲惨。

　　男人在产生精子的时候，并没有将性染色体X和Y揉合，而是直接将它们分拆开来，于是，有的是只带有X染色体的精子，有的是只带有Y染色体的精子。因此，人类的男性染色体Y，同样也没有经过“性混杂”——儿子的Y染色体直接来自他父亲，孙子的Y染色体则来自儿子…。因此，同样可以用Y染色体来追溯男性的谱系。而且，Y染色体的DNA拥有5000万个左右的碱基对，线粒体的DNA只带有1.6万个碱基对，携带的信息量要大得多。不过，对Y染色体的研究难度要大一些，所以，起步较晚，然而，对Y染色体研究的结果，同样可以得出现代人类起源于非洲的结论。不过，现代人类第一个男性始祖——不妨也借用《圣经》故事——称他为亚当，当时推算出他诞生的时间稍晚，大约6万多年前。

　　今天，一般认为现代人类的一对始祖亚当和夏娃诞生于10万年前的非洲，他们子孙被称为智人，智人走出非洲，来到世界各地，繁衍生息，成为今天世界各地现代人的祖先。

　　可是，在现代智人走出非洲之前，早在200多万年前直立人就到达了欧亚大陆，那么，这些直立人后来的命运又是怎样的呢？

　　在亚洲西部、中东和欧洲，曾经发掘出数量众多的被称为尼安德特人的化石。尼安德特人生活年代大约在3.4万年~13.5万年之前，身体结构介于直立人和智人之间，因此，很有理由认为，他们是从直立人进化到现代智人的中间阶段，也曾长期被认为是现代欧洲人的祖先。然而，系统的考古发现，大约在5万年前，一种崭新的旧石器晚期文化突然出现在欧洲，由东往西横扫欧洲大陆，这种新文化有仔细打制的石叶精细工具，有缝制衣服和雕刻的工具，而且工具上有动物雕饰，在岩洞深处还出现有生动绘画，完全不同于尼安德特人简陋的旧石器文化，表现出新文化的主人比尼安德特人有更丰富的精神境界。还发现，同时期的尼安德特人活动范围日渐往西退缩，距今3.5万年前，龟缩在西班牙一隅的欧洲最后一批尼安德特人也从此绝迹。那么，是不是尼安德特人被后来到达的智人淘汰了？或者，有没有可能尼安德特人与后来来到的智人发生过杂交和混血现象呢？然而，在现代欧洲人的DNA系列中，却始终没发现有杂有古老的基因。不仅如此，上世纪90年代，一个慕尼黑的研究小组，提取到了一个尼安德特人头骨化石的线粒体DNA，研究结果表明，其排列顺序与现代人的截然不同。这一切表明，智人和尼安德特人一点也没有亲近的愿望，作为当初智人后代的现代人与尼安德特人完全没有血统联系。于是，只能得出一个结论，曾经长期广泛生活在欧亚大陆的尼安德特人悲惨的灭绝了。

　　那么，在我们中国这块大地上，当初又发生了什么情况呢？一些国外学者认为情况应该类似，也就是说，后到达的智人完全取代了原来的直立人。

　　这让许多中国学者感到困惑，他们同普通中国老百姓一样，对北京直立人是自己的祖先一直深信不疑。用复旦大学遗传学教授金力的话来说：我是中国人，祖先怎么可能从非洲来？

　　1998年，中国医学科学院医学生物学研究所褚嘉祐教授等人，对东亚28群人采集DNA样本进行研究。2001年，金力等人对东亚、东南亚、西伯利亚各地163个群体的12127个男人的Y染色体采样研究。结果表明，在现代亚洲人中，不存在从古老亚洲直立人进化来的遗传证据，也没有发现任何曾经由于与直立人混血而产生的基因痕迹。亚洲地区的现代人也是后来才从非洲来的智人后裔。“北京猿人”根本不是中国人的祖先，他们早已灭绝了！

　　褚嘉祐和金力等人的论文及其相关的研究，都在国际权威杂志发表，并获得了国家自然科学二等奖。

　　他们的研究另一个让人意外的是，尽管我国的文明发源地在黄河流域，然而，我国南方人的基因明显要比北方人的古老，说明古代智人迁徙是由南向北进行的。

　　分子生物学探寻古人类迁徙路径根据的原理是这样的：

　　人类的DNA里有一些简短的重复片断，如TGTGTG…，它们不具备什么功能性，犹如一些填充物，分子生物学采用统一的符号系统如M168、M9等来表示它们。这些片断隔一段时间就会发生一次突变，原先的G到了后代身上变成A，或者原先重复9次到后代身上变成重复10次，等等。这些改变并不会影响身体健康，会继续保留在每一个后代的身上。每个人身上的这些突变标志，可以把他的血统来历表示得一清二楚，就如战士佩戴的部队番号。于是，就恰恰可以作为跟踪人类迁徙路线的标记。

　　研究发现，大约在10万年前，M168上发生了一个位点的突变，这个突变是除了非洲人之外，世界其它所有国家和民族的人都共同具有的，而在非洲只有少数人带有这种突变。因此，可以得出结论，在10万年前，非洲的一支带有M168突变的部落，走出非洲，出现在欧亚大陆，他们被称为智人，是今天各大陆现代人的祖先。

　　大约8万年前一支带有M130突变的智人，通过阿拉伯半岛南部，沿着印度洋海岸线和岛屿链东进，大约6万年前进入东南亚，一部分继续往东直到澳大利亚，一部分北上进入中国大陆，成为早期到达的“早亚洲人”。

　　在M130出发不久后，非洲大陆又出现了M89突变，其中一支人马走出非洲，到达阿拉伯半岛北部，经过伊朗高原，出现新的突变M9，然后进入广袤的中亚细亚草原。在3~5万多年前，这些以中亚草原为根据地的智人，又兵分三路分头出发：一支带有M172突变的智人一路向西，横扫欧洲大陆，成为当今欧洲人的祖先；第二支带有M242突变的智人横跨西伯利亚，向东到达蒙古高原，一部分人继续前进，跨过白令海峡，到达美洲，成为印第安人的祖先；第三支人马带有M175突变，大约在3.5万年前，绕过喜马拉雅山脉南麓到东南亚，成为第二批到达东亚的人群，他们被称为“晚亚洲人”。今天，东亚地区绝大多数人都是“晚亚洲人”的后裔，而先期到达的“早亚洲人”只剩下零零星星的一些少数族系。看来，似乎经历过一次“晚亚洲人”与“早亚洲人”的竞争，以后“晚亚洲人”胜出，少量的“早亚洲人”残余，融入到各地的人群中。

　　大约3万年前，一支带有M122突变的智人从东南亚出发，北上进入中国大地，成为中国56个民族的共同祖先。他们的路线可分为三条，形成了三大民族体系：

　　其中一支在2万多年前起，沿着东部海岸线往北赶，一直跑到西辽河流域，成为阿尔泰语系的核心，之后又向周边扩张迁徙，往西成为蒙古和突厥等民族，往东进入朝鲜和日本，成为高丽族和大和族的祖先；

　　第二支人马带有M119突变，在1万多年前，由越南、广西方向进入中国，往东北走，形成百越民族，覆盖范围从越南北部到江浙一带，分化出黎族、侗族、水族、仫佬族、仡佬族、高山族、壮族、傣族等少数民族；

　　第三支，也是发展最壮大的一支人马带有M134突变，在距今1万年前，到达黄河中上游盆地，被称为“先羌”，是汉族与藏族人的共同祖先。5000多年前，汉、藏民族分野，其中藏缅语系的群体，离开黄河流域，向西南迁移，最后在青藏川高原定居，分化出藏、羌、彝、景颇、土家等少数民族。而一部分带有M117突变的人，向东进发，直达渭河流域，发展了发达的农业文明，成为了今天汉人的祖先。

　　北方的中国人也与居住在蒙古高原带有M242突变的民族融合。因此，中国人南、北方人的基因有一定差异。

　　当然，研究还在不断深入，古人类的迁徙路线图还有不同版本，还会不断修正和完善。

　　总的说来，我们汉人身上的DNA中积累了M168、M89、M9、M175、M122、M134、M117等遗传变异。

　　其中M168、M89、M9是我们与很多欧洲人所共有的，而M175、M122、M134、M117等变异则仅存在于东亚地区。相反，如M172、M173等变异是欧洲人的祖先在西迁时产生的变异，东亚原有的人群中，不包含这些变异。

　　然而，对于欧洲的尼安德特人和亚洲的直立人后来到底如何，他们难道真的都灭绝了吗，是什么因素导致他们灭绝的？

　　尼安德特人身体粗壮结实，远比现代智人强壮，脑容量也与智人差不多，他们能使用火，曾经度过了最艰难的冰河时期，怎么就这样彻底消亡了呢？至今也没有发现，尼安德特人遭到外来屠杀的证据。对此，许多人提出各种解释，其中一种解释是：尼安德特人长期生活在冰河期，寒冷的天气食物稀少，他们只能维持小群生活，小群与小群之间的距离也较远，因此，阻碍了他们的社会活动能力和语言交流的能力的发展，导致他们的社会能力差，技术进步慢，只能依靠笨重的体力来维持生计，寿命也普遍较短；相反，从中亚出发的现代智人，在中亚广袤无垠的草原上生活的磨练，学会了大规模集体狩猎，组成了较大规模的社会群体，因此，无论在社会活动能力、语言能力和技术进步，都有了突飞猛进的进步；当他们到达欧洲后，必然能胜过原来在那里的尼安德特人。有人曾经用电脑进行过模拟，发现，一个族群只要对另一族群有2%的生存优势，就足以在1000年内，彻底淘汰处于劣势的那个族群。因此，尼安德特人就这样被淘汰出局了。

　　不过，对于亚洲直立人，依然有一些中国的学者不认为他们也灭绝了。他们觉得，“分子钟”理论未必十分可靠，精确性也常遭到质疑。他们认为，亚洲发生的情况与欧洲不同：

　　中国在冰河期阶段，气温不像欧洲那样寒冷，不足以让原来的直立人活不下去；

　　东亚古人类的“文化”是一脉相承的，和世界其他地方都不一样。例如，非洲的石器中“手斧”占据很重要位置，而中国手斧不太多，大多是砍砸器；

　　北京直立人有很多和现代的中国人类似的特征，如他们是扁鼻梁，而不像欧洲人那样高鼻梁，等等。

　　然而，这些理由也遭到反驳，例如：吴新智院士提出，70%的中国人在头骨上有3个特征和北京猿人一致，所以，北京猿人是中国人的祖先。但他的学生刘武去非洲考察时，却发现有30%的东非人在这3个头骨特征上也和北京猿人相一致。

　　笔者认为，虽然没有发现智人大规模屠杀尼安德特人和亚洲直立人的证据，然而，在残酷的生存竞争中，胜利者未必都需要通过杀戮来取胜。今天许多事实都表明，一个入侵的外来物种的生存优势，往往会让原有物种在很短时间内，惨遭灭顶之灾，不仅在动物界如此，在植物界也如此。智人在生存和寻找食物能力的优势，很可能最后让尼安德特人和亚洲直立人限于饥饿的绝境，从而导致灭绝。

　　另外，我们觉得也不能排除这样的推测：经常出现这样的情况，对于某些传染病，一个民族具有较强的免疫力，然而，却足以毁灭另一个民族；尼安德特人和亚洲直立人长期生活在较寒冷的北方，这样的气候条件下病菌较少，经过百万年的进化，他们已不具备对热带病菌的免疫力；而智人刚从热带的非洲过来，身上携带某种他们自己有免疫力的病毒或细菌，然而当传染给尼安德特人和直立人后，就导致了他们的毁灭？尼安德特人和亚洲直立人的灭绝至今还是个谜，或许，是各种多方面综合因素导致他们的灭绝的。

　　今天，以分子生物学为基础的现代人类起源于非洲的“单源说”，已经成为主流，仅有少数学者还坚持多源说。不过，这个问题还会争论下去。

　　原系列文章载于本人《风雨书屋的博客》http://fysw.1942.blog.163.com/中

Source: http://bbs.news.163.com/bbs/pipan2/152848389.html