在非洲密林深處

亞歷山大·果爾亞金

研究尼安德特人和丹尼索瓦人的基因，可以幫助我們復(fù)原歐洲和亞洲的人類演變過程。但是，在地球的另一處，被譽(yù)為“人類的家園”的非洲曾經(jīng)發(fā)生過什么事呢？這里的人科是如何進(jìn)化的呢？

俾格米人

2011年9月，亞利桑那大學(xué)的遺傳研究小組組長(zhǎng)馬依克·哈姆米爾宣稱：“我們已經(jīng)找到今天人類的祖先在非洲雜交的遺跡?！逼溲芯砍晒l(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。哈姆米爾在2%至3%的非洲原住民的基因中看到一部分古代核苷酸酶的排列。核苷酸是核糖核酸及脫氧核糖核酸的基本組成單位，是體內(nèi)合成核酸的必需品。核苷酸隨著核酸分布于生物體內(nèi)各器官、組織、細(xì)胞核及胞質(zhì)中，并作為核酸的組成成分參與生物的遺傳、發(fā)育、生長(zhǎng)等基本生命活動(dòng)。

不過，哈姆米爾所用的研究方法，與他參加“尼安德特基因排序”課題研究的同仁有著根本的不同?！澳岚驳绿鼗蚺判颉闭n題組采用的做法是將人類早期已經(jīng)滅絕的親戚——尼安德特人和丹尼索瓦人——的基因，與現(xiàn)代人類的基因進(jìn)行對(duì)比。但是在非洲發(fā)現(xiàn)的古人的化石中很難找到DNA，因?yàn)樵跓釒Ш蛠啛釒а谉?、干燥的氣候下，化石很快就解體碎落。

鑒于從化石中提取DNA有困難，哈姆米爾轉(zhuǎn)而在現(xiàn)代人的身上提取。他說：“我們分析了現(xiàn)代非洲不同部落的人的DNA，找到了其中異常的部分?！苯又麑⑦@一不同的部分輸入計(jì)算機(jī)，設(shè)法弄清這些核苷酸酶的序列在現(xiàn)代非洲人的祖先與最古老的人科交配之后是否出現(xiàn)在DNA里。哈姆米爾小組尤其關(guān)注三類非洲人的基因，即俾格米人（俾格米人生活在非洲中部熱帶森林地區(qū)，他們身材矮小，被稱為非洲的“袖珍民族”，成年人平均身高1.30米至1.40米，八九歲時(shí)生理機(jī)能就已經(jīng)成熟，13歲就有結(jié)婚的。他們崇尚森林，實(shí)行一夫一妻制。俾格米人在世界上瀕臨滅絕）、曼杰卡人和布須曼人，他們的身上至今還保留著與其他部族特別不同的基因。哈姆米爾小組提取了他們的基因片段進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)它們都不接受任何蛋白質(zhì)產(chǎn)生的指令，而恰恰就是這些不能被譯碼的部分，被認(rèn)為是分析研究它們?cè)谶M(jìn)化過程中曾經(jīng)發(fā)生了什么樣的變化的最有用的部分。要知道，這部分里面經(jīng)常包含著從古代先人那里獲取的基因結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，在這三類人的基因片段中，哈姆米爾小組還真找到了明顯的古代核苷酸酶序列，它們與我們所知的典型的智人結(jié)構(gòu)不同。計(jì)算證實(shí)，這些核苷酸酶序列源于3.5萬年前的現(xiàn)代非洲人，最常見于巴卡族和木布提族的俾格米人身上，其次是布須曼人身上。而在這些民族中，唯一身上保存著所有這三類人中最為古老的記號(hào)的，就是遷居到扎伊爾東部（現(xiàn)為剛果民主共和國）熱帶雨林的木布提族中的俾格米人。

哈姆米爾推斷說：“非洲中部有可能就是今天已經(jīng)滅絕的古代人科的居住地，那里混雜著解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代人的祖先?！边@一人科有別于我們?nèi)祟惖闹毕底嫦?，推測(cè)生活在距今70萬年前。

伊沃·耶列魯顱骨

這一顱骨的發(fā)現(xiàn)是這一猜測(cè)的極為有力的證據(jù)。1965年，伊巴丹大學(xué)的考古學(xué)家在尼日利亞西南部發(fā)現(xiàn)了它。當(dāng)時(shí)它與其他骨骼化石擺在一起。在半個(gè)世紀(jì)后的今天，這一發(fā)現(xiàn)具有了極其重大的現(xiàn)實(shí)意義。

它被挖掘出來的地點(diǎn)——伊沃·耶列魯——處在一塊低垂的巖石板下。考古學(xué)家對(duì)這里的骨骼化石做了年代測(cè)定，驚奇地發(fā)現(xiàn)它們的年紀(jì)是1.3萬年。要知道，這具顱骨的模樣異常特別，其中離奇地混雜著非常古老的特征，比如眼眶軸突出并不明顯，但是顱骨頂呈扁平且較長(zhǎng)，很像古代靈長(zhǎng)目的人科。如果非要用什么東西來做比較。那么可以說它很像一個(gè)橄欖球。它的模樣看上去要比用放射性碳測(cè)定的年紀(jì)老很多。

2011年，考古學(xué)家對(duì)這個(gè)奇怪的顱骨進(jìn)行了第二次斷年，這一次采用了更加可靠的鈾釷方法。德國圖賓根大學(xué)人類學(xué)家卡捷尼娜·哈爾瓦吉、倫敦自然歷史博物館的克里斯頓費(fèi)爾·斯特尼蓋爾以及他們的同仁使用三維測(cè)定模擬了伊沃·埃列魯顱骨，然后將它與幾十具最古老的人科顱骨和現(xiàn)代人的顱骨進(jìn)行對(duì)比。

結(jié)論是：這具顱骨的結(jié)構(gòu)更像恩卡羅巴顱骨。恩卡羅巴顱骨是在坦桑尼亞的拉埃頓里發(fā)現(xiàn)的，被認(rèn)為是14萬年前的古人的遺骸。但是，伊沃·埃列魯顱骨的年紀(jì)實(shí)際上是令人難以置信的1.3萬年。

我們知道，1967年，著名人類學(xué)家尼恰爾德·尼卡在埃塞俄比亞奧莫河岸上也發(fā)現(xiàn)了兩具大約13萬年前的顱骨。但是，在2000年中期進(jìn)行的二次斷年中，認(rèn)定它們的年紀(jì)有20萬年。到了2016年夏天，考古學(xué)家報(bào)道，這些智人的年紀(jì)可能超過30萬年。

“我們未曾料到，古代人科在解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代人出現(xiàn)之后還能生存如此之久。”斯特尼蓋爾在《科學(xué)》上撰文指出，“顯然，對(duì)人科遷居非洲的進(jìn)化過程的認(rèn)識(shí)不該被簡(jiǎn)單化，認(rèn)為現(xiàn)代人突然出現(xiàn)，同時(shí)所有留下的人科全部滅絕?！币廖帧ぐＡ恤旓B骨要么屬于后古代人，要么屬于古代和現(xiàn)代人雜交的一種人。

馬依克·哈姆米爾相信這一結(jié)論。他認(rèn)為，他的小組在現(xiàn)代非洲人的基因中發(fā)現(xiàn)最古老的核苷酸酶序列這一事實(shí)，僅僅是冰山一角，“大量古代遺產(chǎn)在人的基因中存在殘跡”。

在非洲人的密林中，甚至在智人出現(xiàn)之后16.5萬年，我們依然可以見到將古代人和現(xiàn)代人的外貌特征奇怪地混雜在一起的人。我們的直系祖先繼續(xù)與還生活在這里的人科進(jìn)行基因交換，其中異種交配就發(fā)生在中非某處荒蕪偏遠(yuǎn)的地方。考古學(xué)家的發(fā)現(xiàn)和基因研究結(jié)果都證實(shí)了這樣的接觸。

現(xiàn)代人的免疫系統(tǒng)

在生物世界中經(jīng)常會(huì)有這種情況：近親緣關(guān)系的變異基因——被稱為等位基因——可以克服種間和亞種間的界限，從一個(gè)種群的基因庫滲透到另一個(gè)種群的基因庫里。如果這種等位基因能以這樣或那樣的方式提供給種群（代表）明顯優(yōu)勢(shì)（幫助他們生存、有助他們的繁衍），他就會(huì)將其遺傳給后代。于是，在新的種群中就越來越常見這種情況。

正如美國威斯康星大學(xué)的古人類學(xué)家霍克斯的推測(cè)，這種源自遠(yuǎn)古時(shí)代的結(jié)構(gòu)會(huì)在不同人種之間的接觸中顯現(xiàn)出來，在他們一次又一次的交配過程中，有益的等位基因就從一種人科傳遞給另一種人科。因此，最古老的變異基因就滲透進(jìn)智人的基因庫。

幾年前，《科學(xué)》雜志發(fā)表了美國免疫學(xué)家羅列特·阿比·雷肯德和比杰爾·巴爾埃姆撰寫的文章。他們?cè)谖恼轮兄赋觯骸氨桓膶懙臐B透基因在許多方面促進(jìn)了現(xiàn)代人免疫系統(tǒng)的生成，古代等位基因充實(shí)了滲透基因?！?/p>

例如，6號(hào)染色體中具有被稱為MHC（MaiorHistocompatibility Complex）的明顯片段。它是含蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，與病菌和細(xì)菌的典型片段聯(lián)合在一起，參加人類免疫系統(tǒng)的工作。它的T細(xì)胞（即調(diào)節(jié)細(xì)胞，可阻止自身組織免疫系統(tǒng)遭受損害）和“殺敵細(xì)胞”會(huì)識(shí)別微生物病原體，在所有的器官中尋找它，并及時(shí)殲滅這一入侵之?dāng)场?/p>

阿比·雷肯德和巴爾埃姆分析了非洲、歐洲、亞洲和大洋洲原住民的6號(hào)染色體，同時(shí)也分析了尼安德特人和丹尼索瓦人（丹尼索瓦人屬于生活在上一個(gè)冰河時(shí)期的一個(gè)全新的人類種群。20世紀(jì)80年代，丹尼索瓦人被誤認(rèn)為是早期智人）的6號(hào)染色體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代人身上擁有數(shù)量驚人的等位基因。根據(jù)他們的觀點(diǎn)，這些等位基因源于已經(jīng)滅絕的兩種人種。也許，這些等位基因是我們的早期祖先與他們?cè)缫呀?jīng)滅絕的“堂兄妹”交配的結(jié)果。

丹尼索瓦人的等位基因可以在東南亞和小細(xì)亞的原住民身上發(fā)現(xiàn)，同時(shí)尼安德特人的等位基因也能夠在所有的歐洲原住民身上發(fā)現(xiàn)。而令人最為驚訝的是，古代基因集結(jié)在6號(hào)染色體的片段上，在歐洲人身上超過50%，亞洲原住民身上達(dá)到70%以上，在一些圭亞那的居民身上多到95%。也就是說，免疫系統(tǒng)的這一部分，幾乎全部是從古代人科身上繼承下來的。另外，最終形成于石器時(shí)代的免疫系統(tǒng)，確實(shí)是因?yàn)槲覀兊闹毕底嫦扰c“堂兄妹”的接觸。阿比·雷肯德和巴爾埃姆指出，對(duì)從非洲遷居出來的解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代人來說，與歐洲的古代原住民交配是“改善自己后裔的基因，使之成為新的、更有效的、進(jìn)入MHC的最快手段”。要知道，這些基因在尼安德特人、丹尼索瓦人以及他們的祖先身上經(jīng)歷了幾十萬年，已經(jīng)適應(yīng)了歐洲和亞洲特有的病原體。因此，這些基因的擁有者具有更大的存活機(jī)會(huì)和更強(qiáng)的繁殖能力。在漫長(zhǎng)的選擇過程中，這些基因會(huì)在解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代人的機(jī)體上逐漸積累下來。

霍克斯這樣評(píng)述美國免疫學(xué)家的結(jié)論：“原則上，確實(shí)需要在免疫系統(tǒng)的基因中尋找古代人科遺傳給我們的基因。但是，依然不可輕易下結(jié)論，還應(yīng)該尋找其他讓這種基因暴露的原因。我認(rèn)為，完全有可能在我們發(fā)現(xiàn)非洲解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代人之前，在他們的基因里就已經(jīng)有了完全不同的基因，包括非常古老的等位基因。因此，在給出最終的答案之前，必須詳細(xì)研究非洲原住民的基因特點(diǎn)，才能揭開隱藏在非洲密林中的許多謎底！”

很早就有研究人員提出這樣的問題：“解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代人的基因是否是從唯一的、特殊的、與世隔絕的生活群落中獲得和繼承下來的？或者，我們繼承的基因是從不尋常的祖先那里得來的？他們?cè)?jīng)在非洲占有最為另樣的生態(tài)位，生活在不同的地理區(qū)域?！北M管目前我們未必能分離出最古老的非洲人科的DNA。但隨著基因技術(shù)的發(fā)展，我們相信總有一天可以找到這些問題的最終答案。

現(xiàn)在，我們大體上可以認(rèn)定，不同人科之間的基因交換是人類進(jìn)化的一大特征。確實(shí)，在形成人類機(jī)體的某些特征上，雜交可以起到?jīng)Q定性的作用。

智人的亞種

2016年夏天，科學(xué)家偶然找到了新的非洲人的“堂兄弟”的蹤跡。事情是這樣的。以奧米爾·果克丘門為首的美國布法羅大學(xué)的科學(xué)家，原本探究人唾液中的一個(gè)蛋白質(zhì)MUC7的形成歷史和工作原理。蛋白質(zhì)MUC7給唾液提供黏性，而且很可能參與抵制侵害人體的病原體。當(dāng)然，這些基因?qū)W家不會(huì)放過對(duì)這種蛋白質(zhì)的祖先的研究。實(shí)際上，唾液中摻雜著口腔上皮細(xì)胞的殘?jiān)?，含有蛋白質(zhì)，就會(huì)帶有DNA。在生活在世界不同地方的人群中，具有這種基因的不同變異體。他們調(diào)查了不同民族和人種的2500多例樣本，以便找出這些變異，從而分析它們，并比較它們中的不同之處。他們對(duì)現(xiàn)在生活在非洲撒哈拉大沙漠中部以南的居民的基因情況尤為關(guān)注。以基因?qū)W的觀點(diǎn)，這種“父輩”基因的變異與部落中其他人擁有的同樣基因有著十分明顯的差別，這是基因滲透的結(jié)果。但這僅僅是一種推測(cè)，實(shí)際調(diào)查結(jié)果顯示，來自非洲撒哈拉沙漠以南的人的基因有與眾不同的版本，果克丘門解釋說，“在現(xiàn)代非洲人的DNA中，被滲透進(jìn)古代某種人科的基因材料”。

基因?qū)W家指出，在異種交配發(fā)生時(shí)，基因在進(jìn)化過程中會(huì)以迅猛的速度被改寫。這種異種交配大約發(fā)生在15萬年前。

顯然，在非洲原住民的祖先同期，還生活著某種人科群落。他們與現(xiàn)代人有著非常顯著的不同?；驕y(cè)定證明，這兩種人科——我們的祖先和“這些神秘的物種”——分開進(jìn)化了150萬年至200萬年。他們很可能是智人的一個(gè)亞種。

果克丘門認(rèn)為，這個(gè)古老的人種有可能尚未被科學(xué)家所認(rèn)識(shí)。無疑，在近期，人類學(xué)家可望有新的發(fā)現(xiàn)。他們就隱藏在寂靜的非洲人居住的密林中，就像潛在湖泊水底的深坑里，未曾露面！