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非洲的何处,是我们亲爱的故乡?

提起博茨瓦纳,很多人会觉得这个国度遥远而陌生。但是说起上世纪80年代的喜剧片《上帝也疯狂》,你一定有点儿印象。电影描述了博茨瓦纳的土著族群“科伊桑人”,他们住在非洲草原腹地,以狩猎采集为生,其诙谐的行为举止赚走了我们童年的不少笑声。
 
可是谁能想到,同样是这些科伊桑人,他们身体里居然还藏着人类起源的秘密。近日,《自然》(Nature)杂志发表的一篇文章称:通过分析科伊桑人等族群的线粒体 DNA,科学家们认为博茨瓦纳正是现代人起源的摇篮[1]。
 
撰文 | 岭 桐
责编 | 丹 阳
 
1 芸芸众生七十亿,乡关何处仍是谜
 
有关现代人的起源,学界向来众说纷纭。其中一派观点认为,所有现代人的祖先都在非洲。这些老祖宗们在大约20万年前走出老家非洲以后,才逐渐演化成了欧洲人、亚洲人……假如这一说法成立,那我们还是要继续追问:非洲那么大,方圆三千万平方公里,到底哪里才是现代人起源的地方?
 
要想解答这个谜团,最直接的方法就是寻找人类化石。然而历经上万年的岁月冲刷,能够保存到今天的古人类遗骸实在是凤毛麟角,搜寻过程也好比大海捞针。为此,悉尼加文医学研究所(Garvan Institute of Medical Research)领衔的科研团队选择另辟蹊径,他们希望在现代人的线粒体DNA中追踪到人类故乡的 “定位”。
 
 
每个人的细胞中都存在两套DNA,一套是我们熟悉的核DNA,由爹妈各贡献一半。而另一套则是线粒体DNA,目前发现它只由妈妈传给孩子,所以算得上 “母系单传”。因此,线粒体DNA刨除了父亲的影响,在谱系上没有核DNA那么复杂,很适合用来追踪血脉的来源。
 
而在现代人群中,线粒体的DNA序列也分成了几个不同支系。其中一个名为 “L0” 的支系被认为最为古老。从遗传学视角来看,寻找人类起源地相当于寻找L0支系的起源地,因为这一支系代表着最早的现代人。只要能搞清楚L0支系在何时何地诞生,现代人起源的问题就能迎刃而解。
 
打个比方,古时候一位文人写了一本书,这本书历经不同朝代的誊写、编辑、传播,在各地形成了不同的版本。我们要想知道他这本书是在何时何地诞生的,就应该找到最古老的版本,查清楚它的年份和出版地,这样就能弄清楚它的起源了。对人类来说,L0就是那个最古老的版本。
 
过去的调查发现,L0支系在非洲人群中最常见,尤其是在非洲南部的科伊桑人体内。研究团队针对科伊桑人等族群,搜集了上千份血液样本用于线粒体DNA检测。
 
图源:Alvaro1984 18 | WikimediaCommons
 
检测结果显示,即使是在L0支系内部,也分化成了数十个不同的小支系,它们之间有不少基因差异。通过对比这些差异,研究者们计算出了L0支系最初的形成时间在距今20万年前。
 
可是,这个数字究竟是怎么得出来的?他们使用了一种叫做“分子钟”的理论:既然各个支系都是同一祖先分化而来,那么它们的差异一定是在岁月长河中由基因突变累积而成的。时间越久,差异越大。正是根据小支系之间差异程度的大小,推算出了L0支系的起源时间,这个时间点就是现代人祖先诞生的年代。
 
起源的时间计算出来了,地点又在哪里呢?研究人员认为,起源地应该位于今天的博茨瓦纳共和国境内,并且最有可能在该国北部。原因在于,携带最古老L0小支系的人群基本都居住在博茨瓦纳北部,周边南非、纳米比亚等地居民体内的线粒体DNA支系则没有那么长的历史。面对这种分布状况,最合理的解释就是现代人诞生于“老家”博茨瓦纳,之后才逐渐向西面八方迁徙,并在新家园产生了新的DNA支系。因此老家留守下来的支系最古老,新家的支系年代更新。
 
2 昔日故乡乐土,今时田园荒芜
 
遗传学得出的结论似乎挺有道理,但假如你去过博茨瓦纳,一定会满腹疑问:这个遍布着盐碱地和荒漠的贫瘠之地,真的是我们祖先的家乡吗?
 
 
 
20万年前的博茨瓦纳可不是今天的荒芜模样,而是一片水草丰茂的沃土[2]。古地理学证据显示:今天博茨瓦纳北部的盐碱地在过去曾是广袤的湖泊湿地,水域面积甚至超过东非的维多利亚湖(非洲第一大淡水湖)。丰富的动植物资源完全能够养活以狩猎采集为生的人类祖先。
 
 
研究者们估计,从距今20万年前开始,现代人祖先们至少在博茨瓦纳北部稳定生活了7万年之久。直到13万年前,随着气候变化,原先的故土可能变得更干燥,生态环境开始恶化。与此同时,周边地区的环境变得更适宜居住。于是乎,居住在博茨瓦纳北部的先民逐渐向外迁徙,仅有部分人留守老家。向外迁徙的拓荒者一路走出非洲,把足迹散布世界各地,而选择留守的人也有子孙延续到现在。
 
然而,上述结论也遭到了不少学者的质疑。仔细分析我们就会发现,这项研究之所以能够成立,离不开一条前提假设:当今居住在博茨瓦纳的人群,其20万年来一直住在博茨瓦纳,没有远距离迁徙过。正是基于这一假设,研究者才能说今天博茨瓦纳有最古老的线粒体DNA支系类型,那里就是人类最初的家园。
 
 
问题在于,假如这些携带最古老DNA支系的人,是从其他地区搬家来到博茨瓦纳的呢?虽说可能性不大,但若果真如此,恐怕博茨瓦纳刚在论文中获得“人类故乡”的名号,就要考虑“让贤”了。
 
不仅如此,这一研究目前仍然缺少足够的化石证据和古DNA证据做支撑。史学界常说:“孤证不立”。在没有其他证据辅佐的情况下,我们还不能一口咬定博茨瓦纳就是人们苦苦追寻的人类摇篮。但它至少为我们指出了一种探索方向。说不定此时此刻,祖先的遗骨正躺在那片荒漠的土层之下,静静地等待考古学家的到来。
 
参考文献:
 
1. Eva K. F. Chan, et al. Humanorigins in a southern African palaeo-wetland and first migrations. Nature,2019.
 
2. https://www.bbc.com/news/science-environment-50210701
 
文章来源于赛先生 
 
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