在小说中,有各种人类与类人生物繁殖的情节,他们的后代往往能从非人类父母的身上继承超能力。关于赫罗尔夫·克拉基的传说中有一位拥有魔法的公主诗寇蒂,她是丹麦国王海尔吉强奸一只精灵后诞生的。在托尔金的奇幻故事中,伊欧玟是半精灵半人类,因此得以永生不死。《星际迷航》(
Star Trek
)中的斯波克是半人类半瓦肯人,他继承了瓦肯人家族的能力,只需用指尖触碰他人的太阳穴,就能将自己的思想与对方的融为一体。但在奇幻小说、古代神话和科幻小说之外,人类与其他类人物种繁殖后代的想法被视为荒谬绝伦的,甚至变态的。
但在近 10 年间,一个事实越来越清晰了——智人确实与其他物种繁殖过后代。经由这种关系,他们的后代拥有各种特质,虽然不完全是超能力,但确实帮助他们适应了一些新的挑战。
大约 10 年前,研究人员设法从尼安德特人的骸骨中提取了DNA,并对其基因组进行了测序。 60 , 61 当他们将得到的结果与智人的基因组进行对比时,发现如今所有先祖是欧洲人、亚洲人或美国原住民的人类,都从尼安德特人那里继承了 2%的基因。 62 尽管这个比例听起来并不大,但我们各自携带的尼安德特人DNA的程度不尽相同,当我们把所有这些基因变异集中到一起时,会发现它们约占尼安德特人基因组的 40% 63 ——这是无可争辩的证据,证明了智人和尼安德特人不仅相遇过,而且发生了性关系并产生了后代,无论是男性尼安德特人与女性智人的结合,还是男性智人与女性尼安德特人的结合。 64 , 65 跨物种杂交现象存在了数万年之久,但交配最活跃的时期大约在 6 万到 5 万年前。 66 , 67
这些来自远古的DNA甚至提供了一些带有挑逗性的线索,为我们讲述了不同物种之间的幽会是如何进行的。科学家在观察4.8 万年前的尼安德特人牙齿上的钙化牙菌斑时发现了一株名为口腔甲烷杆菌的古生菌,这株古生菌如今还存在于人类的口腔中,牙龈疾病就与其有关。 68 将这个取自尼安德特人的样本与当代的菌株进行比较后可以明确一个事实,即两者的最近共同祖先生活在 12 万年前。鉴于这一时间点处于尼安德特人与智人分化的几十万年后,这株古生菌必然在这两个物种之间传播过。最有可能的传播途径是接吻,当然,也可能是分享食物。这说明尼安德特人与智人之间的结合是两厢情愿的——换言之,它更像是伊欧玟与阿拉贡的爱情故事,而非海尔吉国王对诗寇蒂精灵族母亲的暴力胁迫。
留存在智人基因组中的尼安德特人的基因突变并不是随机的。通过由达尔文首次描述的极度缓慢的演化进程可知,在尼安德特人及其祖先于欧洲生活的数十万年间,他们适应了欧洲的气候、植物群、动物群和病原体,从而更有可能繁衍后代,将基因传递下去。与此同时,智人也在演化,以更好地应对在非洲面临的种种挑战。这也是智人与尼安德特人分别成了两个独立物种的原因。
对于在非洲演化而来的智人而言,冰河时期的欧洲是一片苦寒之地。希腊南部玛尼半岛的洞穴出土了 21 万年前的智人颅骨碎片,但初次涉足此地的智人未能久留;4 万年后的尼安德特人又占据了这里。 69 同样,在以色列的多个地点也发现了 20 万到 10 万年前的智人遗骸,在同一地区还发现了 6 万到 4.8 万年前的尼安德特人遗骨。 70 , 71 这表明,智人早期从非洲进入地中海东部后未能持续迁移,他们又退了回去;而与此相反,尼安德特人的活动范围扩张到了智人曾经占据的地区。这是智人并不天生比尼安德特人优越的又一证明。
在二者杂交繁殖后代之后,智人保留了某些属于尼安德特人的基因突变,这有助于他们在北上迁移的途中生存下来,遗传学家称之为“适应性基因渗入”。这是人类能够经历的最接近于基因水平转移的过程。通过基因水平转移,不同种类的细菌能够交换DNA,从而适应新的环境挑战。现代人类保留了影响皮肤色素水平和毛发细胞的尼安德特人基因突变——当生活在寒冷黑暗的欧洲时,这样的适应性非常重要——而这些基因已经在阳光明媚的非洲演化了数十万年。 72 智人还得到了与免疫系统相关的尼安德特人基因,这帮助他们适应了新环境中的疾病。
大约 20 万年前,游牧的智人群体和以狩猎、采集为生的尼安德特人在离开各自的家园前往地中海东部时相遇了。当这两个物种开始互动时,他们已经各自接触了不同的病原体长达数十万年,至少已演化出对本物种流行疾病的部分免疫力。但他们仍然极易受到来自其他物种的细菌和病毒的伤害。在智人身上只会引起轻微症状的病原体对尼安德特人可能是致命的,反之亦然。因此,病原体形成了一道“无形的屏障”:智人不可能迁出非洲,因为他们迟早会遇到尼安德特人和他们携带的传染病,然后被感染;尼安德特人的南迁也是如此。
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对于早期人类来说,地中海东部地区一定如一片被诅咒的领域,相当于旧石器时代版的魔多。
在没有疫苗的情况下,我们的免疫系统就是抵抗传染病的唯一一道防线。智人可以通过达尔文归纳的进化方式战胜尼安德特人所携疾病构成的无形障碍。智人早晚都会发生基因突变,使免疫系统得以对尼安德特人携带的病原体作出有效反应。由于携带这些基因突变的人存活概率更高,随着时间推移,这些突变便在人类中广泛传播开来。但智人走上了一条快得多的捷径——跨物种繁殖。与另一个亲缘关系相近的物种繁衍后代是一种无意的“生物黑客”行为:它能立刻将已经适应新环境的基因突变赋予另一个物种。渗入的尼安德特人DNA对帮助智人适应迁出非洲时遇到的新病原体至关重要,这一过程被称为适应性基因渗入的“毒药-解药模型”。尼安德特人让智人接触到了全新的病原体,给智人下了一剂“毒药”,但同时也通过基因渗入带来了能够抵御病原体的基因突变,也就是“解药”。 74 因此,留在我们基因组内的许多来自尼安德特人的基因突变都与免疫应答有关。 75
我们甚至还能了解到智人与尼安德特人接触时遇到的病原体类型。现今欧洲人体内最有可能留存下来的尼安德特人基因变异是负责编码与RNA病毒(特别是HIV和流感病毒)反应的蛋白质,而首次获得这种变异大约是在 5 万年前。 76 这有力地证明了智人在地中海东部与尼安德特人混居时也曾遇到类似的疾病。由于尼安德特人没能存活下来,所以我们并不清楚他们曾经与哪些智人的疾病作过斗争。从理论上讲,他们最有可能遇到的是RNA病毒,因为RNA病毒复制其基因编码时往往不如DNA病毒准确,所以会更频繁地发生突变,让RNA病毒更有可能适应环境并突破物种屏障。这也解释了为何当代如此多的疾病是由RNA病毒引发的——不仅是流感和艾滋病,还有麻疹、脊髓灰质炎、埃博拉出血热、重症急性呼吸综合征(SARS),当然还有新型冠状病毒感染。 77 , 78
尼安德特人并非与智人进行过杂交的唯一人类种群。当现代人类与居住在亚欧大陆东部的丹尼索瓦人发生交流时,也经历了同样的过程。尽管丹尼索瓦人留下的实物痕迹极不清晰——只有少量的骨骼碎片,他们携带的基因变异仍然存留于如今的数十亿人类的基因组之中。丹尼索瓦人的DNA在东亚和南亚人的基因组中只占不到 1%,但在新几内亚人的基因组中却占到了 3%到 6%。 79 , 80 就像尼安德特人与智人之间的毒药-解毒剂模型一样,人类携带的很多渗入的尼安德特人基因变异也参与了免疫过程,这表明这些基因有助于智人适应他们向亚欧大陆东部推进时遇到的病原体。 81
除了免疫系统,渗入的丹尼索瓦人基因变异也是现代人类非凡的生理多样性的重要成因,这让智人得以在各种极端环境下存活。藏族人携带着一种能够影响红细胞的丹尼索瓦人基因突变,这让他们能够在平均海拔 4 000 米以上的高原上舒适地生存,而那里空气中的氧含量要比海平面上的低 40%。 82 另一个增大脾脏体积的基因变异由巴瑶族人携带,他们是海上游牧民族,生活在菲律宾、马来西亚和印度尼西亚附近海域,居住在成队的船屋中。 83 脾脏中储存着携带氧气的红细胞,当人屏住呼吸时,脾脏就将这些红细胞排出,以提高血液中的氧含量。这就解释了为什么巴瑶族人只靠一套配重和一副木制护目镜,就能潜到 70 多米深的水下。加拿大北部,以及格陵兰和阿拉斯加部分地区的因纽特人体内保留了影响脂肪储备的丹尼索瓦人基因,这有助于他们在寒冷的气候下繁衍生息。 84 这些能力可能不会被写进奇幻小说里,但尽管如此,它们依旧十分了不起。仔细想想,免疫系统也许就是最令人称奇的超能力。