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DNA追溯人类的脚步

关于人类起源一直存在多种假说和争论,至今发现的最早的人类化石来自非洲大裂谷,是一位被命名为“露西(Lucy)”的女性古人类化石,距今约320万年。这为“人类非洲起源说”这一当下的主流学说,提供了强有力的证据。

人类演化大体可以分为四个阶段:南方古猿、能人、直立人和智人。曾有研究表明,这四个时期的人类祖先都在非洲孕育,而从直立人时期以来,古人类至少有三次大规模的迁徙,走出了非洲。随着古人类遗迹在亚洲的不断发现,逐渐有了“非洲是现代人类之源,亚洲是现代人类之汇”的说法。

2021年,研究人员在哈尔滨发现了新种古人类——龙人,大约距今15万年至30万年之间,当时东亚直立人已经走向衰微,智人尚未出现。截至本书成稿之时,科学家、考古学家还对这一发现存有争议,DNA测序也还没能给出实在证据。然而,如果一旦确定龙人是与智人完全不同的古人类,那么这一发现将打破“非洲起源学说”,而更加证实了“多地起源说”。

鉴定古人类的一般流程是:第一步,考古学家综合形态学特征、碳-14断代法等,给出宏观的鉴定结论;第二步,研究人员通过微创手段,从骨头上提取出未降解的DNA,进行全基因组测序,继而通过基因测序给出合理的时间推断。

在智人时期,与其并列的人种分支还有尼安德特人、丹尼索瓦人等。过去,考古学家主要通过表型特征来推断是不是新人种,比如发现丹尼索瓦人时,主要是对比其头盖骨与智人的特征差异,判断这是另一个人种的分支。后来,全基因组测序分析技术也为古人类人种的判定增加了新的分子层面的直观且清晰的证据——尼安德特人和丹尼索瓦人是与现代智人不同的两个人种分支。

古人类化石是可以做基因检测的,但是现在的技术能帮助追溯的最久远的DNA在百万年左右。一般方法是从牙齿或听小骨内提取DNA,因为牙齿外有一层坚硬牙釉质能够保护牙齿内的DNA,相对来说不容易完全降解或被外界环境所污染。此外,如果没有骨头,现在还可直接尝试从环境沉积物中提取DNA [1] 。可见,古人类研究的难点不在于测序,而在于能否找到并提取到DNA来进行测序。此外,测序还要求DNA片段不能太小,这是因为,太少量的DNA覆盖度并不全面,只有测量了一定量的DNA(至少达到纳克级),才能够从整个基因组层面给出比较合理的推断。

古人类溯源研究中,脑容量也是一个重要标准。据推测,700万年前人类开始从猿类分化出来,脑容量逐步开始出现不同。300万年前的露西女士脑容量仅有100多毫升,经过能人、直立人,到智人时脑容量已经发展到1400毫升左右。从器质上讲,其智能基础已经达到了现代人的同等水平,是现代人类的近亲。

而据目前的研究推测,龙人的脑容量达到了1420毫升,接近于智人。因此,目前存在的争议是,究竟龙人是智人的一个分支,还是与智人并列的新人种,这都有待更多的证据来支持。

[1] 2017年德国马普演化人类学研究所于4月28日在《科学》( Science )杂志上刊登了这一研究。 nCGOEK3foWoZ27PWmpf2K1U706DSeq396iZDcGgPksk/zQq0O93f0t+rSP6laamO

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