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人类老祖宗的生活有多,三联生活周刊

文章作者:文物考古 上传时间:2019-09-30

6:非洲考古热的初期重复了半个世纪前欧洲的情况,每个人都倾向于把自己的发现单独命名为一个物种,因为只有这样才能突出自己的成就。#1163

线粒体DNA和染色体DNA都是单倍体,也就是说在我们的身体里面只有一份,不会发生复杂的基因同源重组。所以,这两种DNA更加完整、直接地记录了人类父系或母系的遗传信息。分析它们,就能追溯人类的进化历史[1]。

那么,尼安德特人,还有我们熟悉的北京猿人又是什么时候离开非洲的呢?

根据化石推测,北京猿人生活在距今70万到20万年前,也就是说他们离开非洲的时间远远早于现代人类的祖先。同样的,虽然很多尼安德特人的化石来自距今4万-2.3万年前,虽然那时候人类的祖先已经离开了非洲大陆,但是尼安德特人在12万年前就已经开始统治欧洲、北非还有西亚了——也就是说,尼安德特人的祖先也要早于现代智人的祖先离开非洲。所以,北京猿人和尼安德特人都不是我们的祖先

更加可能的场景是,历史上有很多类似于人类的物种生活在非洲大陆上,从距今70万年之前的某个时间开始,这些物种不断的向世界各地扩散,在迁徙的过程中,很多物种灭绝了。

澳门顶级网投 1图片来源:123rf.com.cn正版图库

人类的祖先从6万年前的某一天开始,一批批的离开非洲大陆,并且慢慢的征服了世界。也是那些物种中,唯一生活到现在的智人。所以北京猿人最多算人类的远房亲戚,尼安德特人算是我们关系比较近的亲戚,但是他们都不是现代人类的直接祖先澳门顶级网投,。

而人类能进化到今天,在生物界占据统治地位,最根本的原因我们发明了农业[2]。正是农业的出现,让我们拥有了更好的适应世界,改造世界的能力,成为今天的人类,而其他的远近亲戚,则在时间的长河里消失了。

13:新中国成立后谈家桢博士回国任教,担任了复旦大学生物系的系主任。正是因为谈家桢的缘故,复旦大学决定继续讲授摩尔根遗传学,为中国的遗传学研究保留了唯一的火种。#1686

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澳门顶级网投 3尼安德特博物馆所重建的男性尼安德特人。图片来源:wikipedia

15:根据中国西南地区的地形地貌特点,以及DNA证据,他们猜测最有可能的一条线路位于滇西,即从缅甸经瑞丽进入中国,然后途经大理到达昆明,这是最容易走的一条路线,而黄种人的皮肤很可能就是从缅甸到云南的过程中突变出来的#1836

不久前发表在自然通讯上的一篇来自德国马普索的文章,又为这个问题提供了一些新的线索。

线粒体是细胞内的“能量工厂”,包含有少量的遗传物质,叫做线粒体DNA。线粒体DNA最神奇的地方是它只能通过母亲传给下一代。雄性的线粒体只伴随男人生活的一生,然后终结,是严格的母系遗传。与之相对应的是Y染色体DNA,只能由父亲传递给儿子,是严格的父系遗传。

16:金力的学生严实等通过对Y染色体的研究发现,当今中国男性当中有将近一半的人属于三个超级男性的后代,他们很可能是三个古代部落的首领,各自代表着三个原始族群。#1852

分子人类学通过分析人类基因组和DNA遗传信息,来探索人类起源、民族演化等多方面多层次的问题。而在分子人类学的研究中,最常用到的两个遗传标记,就是线粒体DNA和Y染色体DNA。

那么,我们的祖先离开非洲之后,是否也同样在与其他智人物种交换基因呢?

很多研究发现的答案似乎是肯定的,只是,目前我们还不知道很多的细节。比如华盛顿大学之前的一项研究中,通过对比尼安德特人和现代人的基因组,科学家发现,在我们现代人的基因组中,有1%-4%的基因是来自尼安德特人的。也就是说,在进化的过程中,现代人的祖先和尼安德特人就曾发生过基因的交换[4]

而在最近一个关于尼安德特人基因组的研究中,科学家们测序了一个5万年前,生活在现在克罗地亚地区的尼安德特女性的基因组。结果进一步证实了生活在欧亚大陆上的现代人类确实携带着尼安德特人基因,而且这些基因在我们的生活中扮演着重要的角色——尼安德特人的基因可能和我们身体的过敏反应和抑郁有关,并参与着维他命D和胆固醇的代谢,甚至可能和某些免疫疾病有关[5]

14:另一个很常见的问题是,原本生活在欧亚大陆上的古老型人类都去了哪里?化石证据显示他们当中的一些人已经开始向现代智人的方向进化了,前言中提到的许昌人就是一例,难道他们不是我们的祖先吗?#1777

人类的祖先从6万年前的某一天开始,一批批的离开非洲大陆,并且慢慢的征服了世界。也是那些物种中,唯一生活到现在的智人。所以北京猿人最多算人类的远房亲戚,尼安德特人算是我们关系比较近的亲戚,但是他们都不是现代人类的直接祖先。

参考文献:

  1. Molecular anthropology:
  2. Human evolution:
  3. Xu et al., 2017, Mol Biol Evol DOI:
  4. Vernot and Akey, 2014, Science DOI: 10.1126/science.1245938
  5. Prufer et al, 2017, Science DOI: 10.1126/science.aao1887 (2017)
  6. Posth et al, 2017, Nat Commu, DOI: 0.1038/ncomms16046

10:后续研究结果显示,弗洛里斯人确实是一个全新的人种,很可能来自100万年前迁徙至此的直立人。因为岛上资源匮乏,这群人迅速矮化,最终变成了现在这个样子。类似这样的“孤岛矮化”事件在历史上发生过很多次,一点也不奇怪。#1419

除了尼安德特人,3-5万年前和人类祖先有广泛交集的另外一种智人是丹尼索瓦人,他们主要生活在亚洲大陆,那他们和现代人类的关系又是什么样呢?

那么在人类祖先离开非洲之前,和人类祖先离开非洲之后,我们又和生活在同时代的其他智人发生了什么样的故事呢?

这其中的所有细节还不是百分之百的清楚,这也正是很多科学家试图解答的问题。随着研究越来越深入,科研人员越来越意识到我们的祖先和生活在当时身边的各种其他智人有着紧密的联系。

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最近纽约州立大学布法罗学院的一项研究中推测,我们的祖先在离开非洲之前就已经普遍开始和其他智人交换基因了。证据,就完整地保留在我们的身体里。科研人员研究了我们唾液中一种叫做MUC7蛋白的进化。MUC7蛋白是我们唾液中一种常见的蛋白,它能帮助我们的唾液保持粘性,同时可以抑制致病菌在我们口腔中的生长,对身体健康有着重要的意义。通过比较全球2500个人MUC7中包含的蛋白基因,科学家希望能够得出这个重要蛋白基因进化的过程。结果,却出乎意料。

在被分析的2500个现代人中,来自撒哈拉以南非洲人群的MUC7基因和全球其它地方人群的MUC7基因完全不一样,反而和很多已经灭绝的智人的基因更加的相近(比如说尼安德特人)。

科研人员推测,撒哈拉以南非洲人群中的MUC7基因来自一种至今还没有被发现的智人。通过计算基因的突变率,研究人员推测,这个基因大约在15万年前被引入到了现代人的基因组上。这就得出了前面提到的推测——我们的祖先在离开非洲之前,就和其它智人物种之间发生了广泛的基因交换(突然觉得我们的祖先有点乱)[3]

澳门顶级网投 5撒哈拉以南非洲人群中MUC7基因(Group 7)明显不同于世界其他地方人的基因。图片来源:参考文献[3]

7:经过几轮的合并,目前已经确认的古老型人种一共有23个,大多数都是在东非发现的,因此东部非洲在很多人心目中成了人类的摇篮。#1185

实验中科研人员通过测序一个来自12万年前的尼安德特人化石样品中的线粒体DNA。通过和现代人类已及丹尼索瓦人线粒体DNA进行比较,科研人员推测,在距今47万到22万年前,一个和人类祖先比较接近的智人离开非洲,到达了欧洲。那个时候尼安德特人已经在欧洲生存了一段时间。两个物种间发生了基因的交换——和我们祖先接近的智人改变了尼安德特人的线粒体DNA,但是他们的基因却没有改变尼安德特人的基因组DNA。结果就是被改变的尼安德特人的线粒体DNA和现代智人更加的接近,没有被改变的基因组DNA还和原来的丹尼索瓦人基因组更接近[6]。

分子人类学通过分析人类基因组和DNA遗传信息,来探索人类起源、民族演化等多方面多层次的问题。而在分子人类学的研究中,最常用到的两个遗传标记,就是线粒体DNAY染色体DNA

9:斯特林格关注的重点是现代智人的起源,他认为我们都是距今几十万年内诞生在非洲的一群早期智人的后代,这群人再次走出非洲,取代了当时生活在世界各地的古老型人种,所以也有人把这个假说叫“第二次走出非洲假说”(OutofAfricaII),或者“取代模型”(ReplacementModel)。#1356

而人类能进化到今天,在生物界占据统治地位,最根本的原因我们发明了农业[2]。正是农业的出现,让我们拥有了更好的适应世界,改造世界的能力,成为今天的人类,而其他的远近亲戚,则在时间的长河里消失了。

除了尼安德特人,3-5万年前和人类祖先有广泛交集的另外一种智人是丹尼索瓦人,他们主要生活在亚洲大陆,那他们和现代人类的关系又是什么样呢?

丹尼索瓦是尼安德特人的近亲,是由同一先祖衍生的两个分支[6]。理论上来说,既然是同一个祖先演化而来的两个不同的分支,那无论是基因组DNA还是线粒体DNA两个物种都应该更加的相近,但是一直令科学家不解的是,丹尼索瓦人的基因组确实和尼安德特人更相近,但他们的线粒体DNA却不相近。相反的,尼安德特人的线粒体DNA和现代人类更加的相近,这又是为什么呢?

不久前发表在自然通讯上的一篇来自德国马普索(Max Plank Institute)的文章,又为这个问题提供了一些新的线索。

实验中科研人员通过测序一个来自12万年前的尼安德特人化石样品中的线粒体DNA。通过和现代人类已及丹尼索瓦人线粒体DNA进行比较,科研人员推测,在距今47万到22万年前,一个和人类祖先比较接近的智人离开非洲,到达了欧洲。那个时候尼安德特人已经在欧洲生存了一段时间。两个物种间发生了基因的交换——和我们祖先接近的智人改变了尼安德特人的线粒体DNA,但是他们的基因却没有改变尼安德特人的基因组DNA。结果就是被改变的尼安德特人的线粒体DNA和现代智人更加的接近,没有被改变的基因组DNA还和原来的丹尼索瓦人基因组更接近[6]

澳门顶级网投 6实验中,科研人员推断,因为47万到22万年前的一次基因交换,使得尼安德特人的线粒体DNA得到了改变,更加接近现代人类。但是基因组DNA还是和丹迪索瓦人更加接近。图片来源:参考文献[6]

历史的长河中,经历了漫长的进化,包括尼安德特人,北京人和丹尼索瓦人在内许多和我们相似的智人都慢慢的灭绝了,只剩下我们统治着当今的世界。也许消失是常态,现代人的存活才是不幸中的万幸。(编辑:明天)

21:初步分析显示,尼安德特人和现代人的基因组差别是千分之一点二,也就是说每1000个核苷酸有1.2个不同之处。已知任意两个现代人之间的DNA序列差别是千分之一,所以说尼安德特人和现代人之间的差别非常小,两者是近亲。#2210

历史的长河中,经历了漫长的进化,包括尼安德特人,北京人和丹尼索瓦人在内许多和我们相似的智人都慢慢的灭绝了,只剩下我们统治着当今的世界。也许消失是常态,现代人的存活才是不幸中的万幸。

大约20万年之前,非洲出现了现代人类的祖先;大约六万年前,人类的祖先第一次离开非洲大陆,向其他的大陆迁徙[2]。从那之后,一批一批的人类离开了非洲,不停的迁徙到世界的各个角落。

24:连曾经那么年少轻狂的柯洁,也在第二局战败之后这样感慨:“在AlphaGo没出现之前,我可能对棋的了解有50%。AlphaGo出现之后,我对人生看法都有巨大改变,未来不是我等凡夫俗子可以预测的。如果对围棋规则了解就算知道1%,我可能只能算是知道2%。”#2516

根据化石推测,北京猿人生活在距今70万到20万年前,也就是说他们离开非洲的时间远远早于现代人类的祖先。同样的,虽然很多尼安德特人的化石来自距今4万-2.3万年前,虽然那时候人类的祖先已经离开了非洲大陆,但是尼安德特人在12万年前就已经开始统治欧洲、北非还有西亚了——也就是说,尼安德特人的祖先也要早于现代智人的祖先离开非洲。所以,北京猿人和尼安德特人都不是我们的祖先。

但是,一门叫做分子人类学的学科,逐渐颠覆了科学家的认识——尼安德特人不能算祖先,最多可以算个亲戚。不过,这位亲戚,确实在现代人类的基因中,留下了不可磨灭的印记——不只是欧洲人,我们的基因里也有。

2:于是,在19世纪末到20世纪初那段时间,欧洲各国兴起了一股挖掘人类化石的热潮,大家都觉得自己的民族才是最优秀的民族,每个国家都想成为人类的发源地。#937

那么,尼安德特人,还有我们熟悉的北京猿人又是什么时候离开非洲的呢?

分子人类学几十年的研究,慢慢地改变了一些之前考古学得到人类起源的假说。目前有一点是公认的,那就是现代的人类确实都起源于非洲:无论是现在的非洲人,欧洲人,亚洲人还是美洲人,现代人类的祖先都来自非洲。但是和之前猜想完全不一样的是,现代人类的祖先离开非洲的时间,要比之前猜想的要晚很多

4:真正在现场负责挖掘工作的是刚从法国巴黎大学留学回国的裴文中,正是他在周口店的“第一地点”发现了第一个人类头盖骨化石,后人称为“北京人”。#1055

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澳门顶级网投 8图片来源:123rf.com.cn正版图库

20:换句话说,最终是这个被同伴吃掉的可怜的尼安德特人为后人留下了宝贵的遗书,帮助我们解开了尼安德特人的身世之谜,同时也揭开了隐藏在人类基因组里的一个大秘密。#2204

在被分析的2500个现代人中,来自撒哈拉以南非洲人群的MUC7基因和全球其它地方人群的MUC7基因完全不一样,反而和很多已经灭绝的智人的基因更加的相近。

线粒体DNA和染色体DNA都是单倍体,也就是说在我们的身体里面只有一份,不会发生复杂的基因同源重组。所以,这两种DNA更加完整、直接地记录了人类父系或母系的遗传信息。分析它们,就能追溯人类的进化历史[1]

个人感觉这是看过的袁岳的文章中最精彩的一篇,有靠谱的技术发展史,故事也比较有意思。袁岳是理科生风格,严肃有余,讲故事的天赋则相对不足。当然反过来说讲故事天赋比较好的人,一般来说写出来的东西可靠性稍差。

分子人类学几十年的研究,慢慢地改变了一些之前考古学得到人类起源的假说。目前有一点是公认的,那就是现代的人类确实都起源于非洲:无论是现在的非洲人,欧洲人,亚洲人还是美洲人,现代人类的祖先都来自非洲。但是和之前猜想完全不一样的是,现代人类的祖先离开非洲的时间,要比之前猜想的要晚很多。

到底谁是人类的祖先?曾经有很长的一段时间,科学家认为生活在距今12万到3万年前的尼安德特人是现代欧洲人的祖先。

25:人类基因组中和阴茎骨有关的一段DNA彻底丢失了,其结果就是男人不再有阴茎骨,使得人类的性交时间远比其他灵长类动物要长得多。这一改变不但有助于男女之间建立更加亲密的关系,而且使得男性之间的生殖竞争也没那么激烈了。#3091

更加可能的场景是,历史上有很多类似于人类的物种生活在非洲大陆上,从距今70万年之前的某个时间开始,这些物种不断的向世界各地扩散,在迁徙的过程中,很多物种灭绝了。

3:当时很多药店都出高价收购所谓“龙骨”,不少农民专门靠挖化石谋生。他们显然没有受过这方面的专业训练,很可能把人类化石当成龙骨卖给了药店。#1005

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11:另据统计,现代中国人当中有80%~90%的比例也是铲形门齿,相比之下,欧洲人只有10%是铲形门齿,非洲人的比例也只有15%,均属于少数。#1449

大约20万年之前,非洲出现了现代人类的祖先;大约六万年前,人类的祖先第一次离开非洲大陆,向其他的大陆迁徙[2]。从那之后,一批一批的人类离开了非洲,不停的迁徙到世界的各个角落。

19:两位瑞典科学家于1996年发明了焦磷酸测序技术(Pyrosequencing),不用再跑胶了,也不必使用放射性元素标记DNA了,而是利用光化学原理把单个核苷酸信号变成光信号,然后通过一台高灵敏度的仪器检测这个光信号,就能测出DNA顺序了。#2158

线粒体是细胞内的“能量工厂”,包含有少量的遗传物质,叫做线粒体DNA。线粒体DNA最神奇的地方是它只能通过母亲传给下一代。雄性的线粒体只伴随男人生活的一生,然后终结,是严格的母系遗传。与之相对应的是Y染色体DNA,只能由父亲传递给儿子,是严格的父系遗传。

22:现代欧洲人基因组当中贡献最大的是第三波移民,这些人主要是来自中东地区的农民,他们带着农作物种子迁徙到了欧洲。也就是说,欧洲农业的兴起不是源于文化的交流,而是人口的迁徙、取代和交融。”#2272

到底谁是人类的祖先?曾经有很长的一段时间,科学家认为生活在距今12万到3万年前的尼安德特人是现代欧洲人的祖先。

18:“如今大部分工作都是在计算机上完成的,就连测序工作也都交给机器了。”斯隆指着桌上放着的几台机器对我说,“它们才是真正的明星,大部分DNA数据都是由它们生产出来的。”#2142

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本期主题是人类测量地球年龄与人类进化史的技术的简史。地球年龄最终依靠同位素测量法确定为45.5亿年,人类进化史初期是根据化石推测,后来则根据DNA的变化来推算。

那么在人类祖先离开非洲之前,和人类祖先离开非洲之后,我们又和生活在同时代的其他智人发生了什么样的故事呢?

以下是书中内容的摘抄,大部分是主题文章的摘抄。#号后面是kindle电子书中的页码:

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很多研究发现的答案似乎是肯定的,只是,目前我们还不知道很多的细节。比如华盛顿大学之前的一项研究中,通过对比尼安德特人和现代人的基因组,科学家发现,在我们现代人的基因组中,有1%-4%的基因是来自尼安德特人的。也就是说,在进化的过程中,现代人的祖先和尼安德特人就曾发生过基因的交换[4]。

23:因为某种机缘巧合,其中一个人群获得了某种进化优势,种群数量迅速增长。为了争夺有限的资源,这群人开始入侵他人的领地,把那些落后的人群消灭掉,自己取而代之。此后地球便再次进入一个新的平衡期,等待下一个强势人群的崛起。类似的事情发生了很多次,人类的体能和智能就是在这一轮一轮的竞争中逐渐加强,最终诞生了高级智慧。#2383

那么,我们的祖先离开非洲之后,是否也同样在与其他智人物种交换基因呢?

8:化石研究结果还显示,即使在物种大灭绝事件之间,物种的进化也都遵循这种间断性跳跃发展的模式,而不是匀速的渐进演化。#1295

丹尼索瓦是尼安德特人的近亲,是由同一先祖衍生的两个分支[6]。理论上来说,既然是同一个祖先演化而来的两个不同的分支,那无论是基因组DNA还是线粒体DNA两个物种都应该更加的相近,但是一直令科学家不解的是,丹尼索瓦人的基因组确实和尼安德特人更相近,但他们的线粒体DNA却不相近。相反的,尼安德特人的线粒体DNA和现代人类更加的相近,这又是为什么呢?

12:饶是如此,用蛋白质分子钟来测年的技术仍然可以称得上是一项绝妙的发现,因为古老的蛋白质很难获得,只能用活动物的蛋白质去倒推祖先的生活轨迹,其难度可想而知。#1558

科研人员推测,撒哈拉以南非洲人群中的MUC7基因来自一种至今还没有被发现的智人。通过计算基因的突变率,研究人员推测,这个基因大约在15万年前被引入到了现代人的基因组上。这就得出了前面提到的推测——我们的祖先在离开非洲之前,就和其它智人物种之间发生了广泛的基因交换[3]。

1:再后来,他采用了一种从铀铅测年法推导出来的铅铅测年法测量了陨石内含有的铅同位素的含量,并和地球岩石做对比,终于测知地球的年龄是45.5亿年。#707

但是,一门叫做分子人类学的学科,逐渐颠覆了科学家的认识——尼安德特人不能算祖先,最多可以算个亲戚。不过,这位亲戚,确实在现代人类的基因中,留下了不可磨灭的印记——不只是欧洲人,我们的基因里也有。

5:在翁文灏的坚持下,美国研究者并没有把这些化石带回美国,而是全部留给了中国。但他们没有想到的是,在那个兵荒马乱的年代,羸弱的中国无力保护如此珍贵的东西。#1058

这其中的所有细节还不是百分之百的清楚,这也正是很多科学家试图解答的问题。随着研究越来越深入,科研人员越来越意识到我们的祖先和生活在当时身边的各种其他智人有着紧密的联系。

17:这个结果证明尼安德特人既不是欧洲人的直系祖先,也没有对现代人线粒体做出过任何贡献,他们就是人类进化过程中的死胡同,虽然一直活到距今3万年左右,最终还是不幸灭绝了。#2094

而在最近一个关于尼安德特人基因组的研究中,科学家们测序了一个5万年前,生活在现在克罗地亚地区的尼安德特女性的基因组。结果进一步证实了生活在欧亚大陆上的现代人类确实携带着尼安德特人基因,而且这些基因在我们的生活中扮演着重要的角色——尼安德特人的基因可能和我们身体的过敏反应和抑郁有关,并参与着维他命D和胆固醇的代谢,甚至可能和某些免疫疾病有关[5]。

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最近纽约州立大学布法罗学院的一项研究中推测,我们的祖先在离开非洲之前就已经普遍开始和其他智人交换基因了。证据,就完整地保留在我们的身体里。科研人员研究了我们唾液中一种叫做MUC7蛋白的进化。MUC7蛋白是我们唾液中一种常见的蛋白,它能帮助我们的唾液保持粘性,同时可以抑制致病菌在我们口腔中的生长,对身体健康有着重要的意义。通过比较全球2500个人MUC7中包含的蛋白基因,科学家希望能够得出这个重要蛋白基因进化的过程。结果,却出乎意料。

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