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人类真的都起源于非洲吗?
2018-06-05 07:15  浏览:266

上次坐观君(ID:china_2049)给大家分享了《我的祖先如何从非洲来到中国?》(点击阅读)后,争议那是不可避免的。学术界围绕人类起源这个问题至今也是争论不休,到底是多起源还是非洲起源,各执一词。


先给大家叨叨一下古人类学中的“多地起源说”(Multiregional hypothesis)。这是两种主要的人类起源的假说之一,另一种为单地起源说。不过1990年代以来在遗传学上的证据较支持单地起源说。但仍有一定数量的学者支持多地起源说。


这个名词最早是1980年代由密西根大学教授沃波夫(Milford H. Wolpoff)所使用。该假说认为:在150万年前人类的祖先(匠人:Homo ergaster,或直立人:Homo erectus)离开非洲后,便开始在世界各地独自演化,包括尼安德特人、北京人和爪哇人等,并适应当地的环境。根据沃波夫的说法,世界各地的人类同时平行演化成今天的现代人。不同地区的人类由于地理隔绝因此往不同的方向演化;但另一方面,选择、突变、遗传漂变与基因流等其他复杂的因素使现代人往大约一致的方向演化。最终,一些地方上人类的多样性被取代消失,使得今日的现代人虽保有一些地方特征,但共有更多的相似处。


如果大家仔细阅读了上面的文字,就会发现:这一学说本质上是仍然承认人类共同祖先起源于非洲的。最早离开非洲的人,没有绝后,而是分别在不同地方进化成当地的现代人。这与十九世纪曾经流行过的一种多起源观点不同,那个观点认为不同的人种是由不同的类人猿进化而成的。


关于两者之间的争论,坐观君视情还会分享文章。今天,接着给同学们分享有关人类起源的文章。作者仍然主张非洲起源论。


坐观君(ID:china_2049)在联系转载授权时,作者“超级无敌摩托车”特别要求我注明如下内容:“我的回答并不足够严谨,仅供娱乐。”虽说是供娱乐,但要读完这篇文章,绝对需要耐心和细心,特别是需要你有足够的兴趣。不过考虑到阅读这篇文章比较费心,坐观君还是将其分成了两期。今天推送的是上期。


作者:知乎“超级无敌摩托车”(授权转载)

链接:zhihu/question/33526473/answer/82151531

这半年读了很多人类迁徙的书,最近也检索了很多汉民族的DNA分析文献,中国人的历史教科书完全忽略了史前迁徙这一段,我写下这篇回答也算是这学期的读书总结吧。与其谈论人类迁徙的具体细节,咱们不如聊聊一些有趣的话题。为什么我会对这个话题感兴趣?因为我从我们的教科书上只读到了我们3000年的历史,我迫切地想要知道我们究竟是怎么在这大地上繁衍至今的。

【1】人类起源于非洲吗?


全部都是,非洲人是,欧洲人是,亚洲人是,澳洲土著是,美洲土著也是。


有证据吗?有,有铁证,而且是各种各样的铁证。事实上非洲起源已经是不争的事实,现在生物学领域的学者们已经利用这些方法来研究世界各地人的迁徙历史。我尽量用一个比较好理解的切入点来解释一下为什么是非洲起源。


现在的DNA分析技术已经很发达,人类基因组计划已经基本完成。好,那我们分析一下世界各地人的DNA,有一个发现是非洲人的DNA多样性远远大于欧亚人。打个比方,随机抽取两个非洲人,他们的DNA序列10000个中有6个不同,而欧亚人10000个只有1个不同。为什么呢?那是因为在6万年前(为什么是6万年前下面再解释),欧亚人只是非洲人的一小部分,只不过他们跑出去繁衍成了很多很多人占领了很多很多地方。具体的解释在“【11】欧亚大陆只是非洲的一个省?”。


除此之外,考古上也有证据,10万年前的古人类化石只有东非才有。你说北京猿人?但北京猿人根本不是是我们的祖先。
上图摘自张振《人类六万年》。把人类的演化画成一棵树,很容易就可以发现,非洲人是树干,欧亚人(非非洲人)只是后来分出的一支小树枝。

20万年前,人类起源于非洲。
4.1万年前,第一批东亚人和非洲人分离。
3.3万年前,欧亚人和非洲人分离。
2.1万年前,第二批东亚人和欧亚人分离。

当然,这个时间点的估计还并不是完全准确,人类的迁徙也远复杂的多,但完全可以作为参照。

下面的图均拍自《人类六万年》。可以看看大致的迁徙过程。





【2】北京猿人是我们的祖先吗?


不是,完全不是。北京猿人比人类更早走出非洲(70万年前),目前已经发掘的北京猿人化石是70万年前至20万年前。而现代人类5万年前才到达东亚。
从化石发掘来看,东亚人类化石的发掘有一个明显的断层——
而事实上,早在现代人到来之前,其他古人类早已灭绝。当然,除了化石证据,我们还有更多更科学的证据。

【3】这些说法都有没有证据?


有,有科学的证据。线粒体DNA和Y染色体的研究在最近30年有了海量的论文发表在Nature、Science和各种人类学杂志上。


中国科学家复旦大学副校长金力院士就是领军人物之一。之前曹操墓身份认定就是他们做的。


【4】人种有优劣之分吗?


没有,人种有区别,但绝无优劣。


200年前流行的是世界各地起源说,也就是说世界各地的猿类分别独立地进化成人,所以当时的白人说白人比黑人进化更完全,而黄种人介于两者之间。而现在所有证据都指向人类只不过在6万年前出非洲,这在进化史上实际上非常非常短暂,根本不足以进化出多么更智能的东西。打种族歧视的脸!打种族歧视的脸!打种族歧视的脸!

【5】Y染色体与线粒体DNA,亚当与夏娃


男性的性染色体是XY,女性是XX,生育下一代时各拿出一支再组合成一对。因此男性继承了他爹、他爷爷、他太爷爷、他爷爷的爷爷…的Y染色体。


线粒体是一种细胞器,人类细胞里平均有1000-2000个线粒体(红细胞没有线粒体)。而DNA不仅仅细胞核里才有,每个线粒体里都有线粒体自己的DNA(分子小得多)。但只有女性的线粒体基因能随其卵子遗传给后代,因为精子的线粒体少的可怜并且受精时绝大部分随尾巴一起扔掉了。


好,总结一下,男性的Y染色体传承下去,女性的线粒体DNA传承下去。


线粒体DNA由于数量多、分子小,因而更容易分析,人类线粒体DNA的研究从上世纪八十年代开始,而Y染色体的研究稍微晚了十几年。而这两条路线可以从不同角度去分析,并且他们得到了非常一致的结果!


现代人的线粒体来自于约15万年前的一位女性,这位母系祖先被称为“线粒体夏娃”,也就是我们所有人外婆的外婆的外婆的…的外婆。


现代男性的Y染色体都来自于6万年前的以为男性,这位父系先祖被称为“Y染色体亚当”,也就是我们所有人的爷爷的爷爷的爷爷的…的爷爷。

【6】如何从现代人的DNA分析上古时代的迁徙?


打个比方。


20万年前非洲出现了第一个人类部落,这个部落的酋长举着代表部落的一根长杆子,长杆子上面有100个白色的布条。


过了几十年,这个部落人口多了,有一部分人要离开去建立另一个部落。这个新部落的酋长复制了这个长杆子,然而复制会有随机的变化,第68个白布条变成了黑色,我们把这个部落记成M68。


人类不断迁徙,不断繁衍,于是现在世界上的各个部落都有了自己的五花八门的长杆子。而从长杆子上黑布条的分布我们可以分析出这个部落的迁徙的信息。


这个长杆子就是我们的DNA,长杆子的每一次复制就是父母亲的生育,长杆子上布条颜色的随机改变就是基因突变。

大家都喜欢看图,放几张图。
上图里的M168、M89、M122之类的数字代号是Y染色体种类的代号。
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M168是绝大多数欧亚人的祖先,所以M168也叫作“欧亚亚当”。
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上图是从A到R各种类型的Y染色体,从A到R是根据他们的古老程度(分化出的时间)来编次序的。


比如说最古老的A和B(20万年)还在非洲,中国人大部分是O(一万年),算是比较年轻的,而大多数美洲土著Q(1万年)都很年轻。


注意两种DNA类型命名方法的对应关系,M130是第130个发现的单倍群,而为了更方便地判断其古老的程度就用C标记(相当古老)。


上面的M130就是这里的C,M122就是O,M3就是Q。
全世界男性Y染色体分布,从中也能读出人类迁徙的信息哟。一些细节的分析在下面讲。



上图是更具体的迁徙路线,看不清不要紧,你只要知道这些都是有根据的Y-DNA的科学的分析结果就够了。

【7】澳洲土著以及海上高速公路
上图是澳洲土著,很像非洲土著嘛。没错,事实上也是如此。


他们是如何从非洲跑到澳洲的?再放一下这张最简单粗暴的图——“海上高速公路”
M130也就是C型(途中蓝线标出的那一支),在5万年前沿着阿拉伯半岛、印度次大陆、印尼,一路到达了澳洲大陆。(实际上D型与C型基本同样的时间,同样的路线)


这里不得不提一下第四纪冰期(始于距今200-300万年前,结束于1—2万年前),大面积冰盖的存在改变了地表水分的分布,当时海平面比现在低100米。也就是说,当时日本四岛连在一起并与朝鲜半岛相连,印尼千岛连在一起并与澳洲大陆相连,而红海最窄的地方只有2公里(可以肉眼看见对面)。

上图红色是现在的大陆,绿色是当时海平面较低(100米)时的大陆,橙色即为M130的海上高速公路。

人类最早生活在森林(黑猩猩至今还生活在森林),然后是草原,然后是海边。当年的撒哈拉还是绿色的森林,然而气候变化使得其变成沙漠,人类被迫迁徙。聪明的人类发现海岸是个不错的地方,甚至捡拾贝类什么的就能吃饱哎。


于是M130愉快地沿着舒服的海滩向前进发。


考古证据:东非海边就曾发现古人类的垃圾场(有大量的贝壳和一些人类打磨过的石器),去往澳洲的必经之路斯里兰卡也发掘了大量的旧时代石器——


M130(粉红色,C型)5万年前出现在南亚,然后他们沿着海上高速公路飞驰。


M130在5万年前沿着阿拉伯半岛、印度次大陆、印尼到达了澳洲大陆。有考古证据吗?有。斯里兰卡岛上有4万年前的石窟痕迹,澳大利亚的石窟也在5万年前。然而大部分海滩上的痕迹已经沉入海底,气候变暖使得海平面上升了100m,而海岸线可能变化了几十公里,这使得海岸线上的考古格外困难,然而我们还有我们的办法——分析现代人的DNA。

为了证明上面这幅图的正确性,我要放大招了,从之前给出的Y染色体世界地图中抠出下面这张澳洲Y染色体地图————

注意图中的粉红色,也就是M130(C型),你会发现澳洲土著中C型的比例如此之高。他们就是第一批走出非洲的探险者。


我们仔细读一下这张图,可以得到非常多有趣的信息。


首先C型是第一批移民,他们在5万年前就到达了澳洲大陆。


然后4万年前在伊朗出现了K型,他们中的一部分也紧跟着慢慢迁徙到了澳洲。
O型是K型中分化出来的一部分(M9→M175),在亚洲东部或者中部,之后O型也开始向东南亚扩散,途中的婆罗洲就有很高的比例。


最年轻的M型出现在1万年前,他们也是K型的后裔,M型主要出现在婆罗洲——苏门答腊地区。M型也随着水稻在各个海岛上传播,当时中国和中东的农业正在发生。大约4000年前,水稻技术传播到婆罗洲——苏门答腊地区,然后这里的群体携带着大量的淡水和水稻,航行到太平洋上的各个岛屿并定居下来。

咦,好像蒙古人(MO),布里亚特蒙古人(BU),哈萨克斯坦人(KZ)中M130也出奇的高嘛!没错,DNA分析的结果就是如此。可以假想一下,当初蒙古人也是第一批到达东亚的M130,不过后来被汉人赶到更北的地方去了,这一点咱们之后再聊。

总之,澳洲土著五万年前出非洲,而且是出非洲并且存活至今的“第一批”。

请注意C型是第一批成功的殖民者,实际上除了沿着海上高速公路前进,他们也会停下来向陆地扩散,因此他们也是东亚第一批成功的移民,只不过后来被新的移民O型抢去了地盘。

【8】欧洲人的祖先——夏娃的七个女儿


97%的欧洲人的血统,全部来自7个母系先祖。这是线粒体DNA的研究结果,由牛津大学教授布莱恩·赛克斯发表。也就是说,绝大多数欧洲人的线粒体DNA都可以归入7个类型,对应几万年前的7个母系先祖。

上面是线粒体DNA氏族,下面为了简单起见我们从Y染色体类型来看——
仔细看上面两张图可以得到非常多的信息。


首先第一张图是欧洲的Y染色体类型分布,为了简单起见,我们仅仅关注E3b、I、J、R1a、R1b这5种类型,因为他们占了绝大多数。


从名字上就可以看出,I与J很接近,R1a与R1b更接近,而E3b(YAP矮黑人种的一个分支)很早就跟他们分开了。


下图我就画出了这4种(R1a与R1b合并记为R1)的迁徙路线(颜色仍与上图相对应)。

R1a(红色)与R1b(黄色):Adam→M168→M89→M9→M45→M207→M173,是占据最大比例的类型,R1出现在3.5万年前。R1a与R1b的分化可以看做是东欧与西欧的分化,这种分化在3万年前。需要注意的是,东欧人的R1a也是印度人的主要成分约35%。这可以算是第一批成功到达欧洲腹地的现代人,注意他们都是从中欧草原过去的,必经之地就是伊朗高原和哈萨克斯坦。这个时候巴尔干半岛和小亚细亚并不容易通过或者说那边没有什么吸引人的东西。

I(粉红色):Adam→M168→M89→M170,出现于3万年前,也是中东氏族M89的一部分,后来向巴尔干迁移直至扩散到欧洲的中部,在2.1万——2.8万年前,这些群体在欧洲的西部创造了格拉维特文化(Gravettian Culture)。冰河期结束之后,I的后裔在重新殖民欧洲时期担任了重要角色。

E3b(亮蓝色):Adam→M168→YAP→M96→M35,2万年前出现在中东。冰河期结束,气候变暖之后,人类从游牧向定居农业转变。8000年前,这个农业团体开始向欧洲扩散。

J(绿色):Adam→M168→M89→M304,1.5万年前J诞生于新月沃土,这个地区包括以色列、约旦、黎巴嫩、叙利亚、伊拉克。现在J最高频率的地区包括中东、北非、埃塞俄比亚。在欧洲,J原先只分布在地中海附近,农业出现后人口激增,J开始扩散。


未完待续。欢迎争论。