注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

远山近树的博客

君临天下 高原遗风 子夜犹阑琵琶语 晓雨深兮梦故良

 
 
 

日志

 
 

人类溯源  

2011-07-29 23:22:23|  分类: 讲述生命 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
本文转载自科学松鼠会《[人类起源] 三 走出非洲》

 

   近些年分子遗传学的发展对于我们寻找祖先提供了不少帮助。人类的进化是可以在人类的DNA里面留下痕迹的,DNA记载了人类的结构、信息,也同样是DNA,把这些信息代代相传。一个被普遍接受的理论认为,在传递过程中,DNA会发生微小的变化,经历的年代越久远,DNA变化的就越多。根据这个理论,比较不同物种的DNA,就可以了解不同物种之间的关系,比较同一个物种内不同的群体之间的DNA,就可以了解这些群体之间的关系。

对于人类进化来讲,科学家们最感兴趣的也最方便研究的是两条DNA,一个是只能在女性身体里面找到的,单纯来自母系的线粒体DNA,另一个是只有男性拥有的,单纯来自父系的Y染色体DNA。这两个DNA的变化相对较快,来源也非常清晰,不像其他的DNA,有可能来自父系,也可能来自母系,研究起来很不方便。科学家们首先测定了不同地域人群的线粒体DNA,随后又测定了不同地域人群的Y染色体DNA,两个结果都指向了同一个结论:现代的人类的确拥有共同的祖先,而这个祖先,在很久很久以前,生活在非洲。

mtDNA-Y-Migration-Map-Spencer_Wells2-1024x524.jpg
mtDNA(线粒体DNA)与Y染色体DNA所显示的人类的迁徙路线。蓝色为Y染色体DNA的结果,橙色为线粒体DNA

生活在非洲的亚当与夏娃

说这个共同祖先生活在非洲,主要有两方面原因。一方面,现在非洲的人类拥有的DNA的变化最多。DNA构造的变化,与这个物种在这个地域所停留的时间长短是有关系的。停留的时间越长,在这个地域的这个物种DNA的变化就越多。研究发现现代非洲人的DNA变化最多,就说明人类在非洲停留的时间最长。另一方面,研究显示所有的其他地域人群的DNA好像都是从某个非洲的基因类型遗传而来的。这就是“夏娃”或者“亚当”假说的基础,目前这个理论非常热门。

这个理论讲,目前所有的人类女性都是很久远的时候的一位女性的后裔,这个祖先被称作夏娃;而所有人类男性都是很久远的时候一位男性的后裔,这个祖先被称作亚当。而这位亚当以及夏娃,当时生活在非洲。亚当和夏娃并不处在同一个年代,也不必须在同一地区。按照分子遗传学的模型估计,夏娃的年代距今大约20万年左右,地点大约在东非;亚当生活的地点也在东非,不过年代要晚很多,大约在6到9万年前。

为什么亚当和夏娃的年代会不一样呢?因为的确不需要相同。需要特别说明一点,夏娃只是目前世界上所有女性线粒体DNA的最近共同祖先。需要注意夏娃并不是当时世界上唯一的女性,只不过,与夏娃同一个时代的其他女性,在漫漫历史长河里面,因为各种各样的原因,在某一代没有女性后裔,她的线粒体的遗传信息中断了,而她们其他的遗传信息,很可能仍然存在于她们当时的男性后代以及之后的男女后代里面。

亚当也同样如此。亚当绝对不是当时世界上唯一的男性,只不过当时世界上其他男性的后代,在某一代的时候因为没有男性后代,而导致Y染色体的遗传信息中断,而他们其他的遗传信息非常可能仍然在流传。因为这个原因,所以亚当和夏娃根本不需要相互认识,更不需要生活在同一个地点、时代。实际上,上面的图里面可以看出男性的遗传信息与女性的遗传信息的传播路线都所有不同,本来么,相差了至少5到8万年的两个个体,遗传信息的传递为什么一定要相同呢?

人们对于亚当和夏娃时代生活在非洲的古人类的情况了解不多。对于这个时期,研究得比较多的是分布在欧洲和亚洲的其他人类,特别是欧洲的尼安德特人。前面讲过,大约在100多万年前,欧洲终于有了人类的足迹,大约50万年前,海德堡人的足迹踏遍了欧洲大陆。海德堡人后来发展成了尼安德特人,分布的位置是欧洲和西亚。非洲还没有发现任何尼安德特人的化石,估计尼安德特人并没有进入非洲。

现代人里面究竟是否保留了尼安德特人的遗传信息,或者说是否存在智人与尼安德特人的混血,科学界似乎还有争议。原本研究已经认定尼安德特人和智人的最近的共同祖先生存在66万年之前,就是说尼安德特人对现代人的遗传信息没有任何贡献,不过2010年有最新的研究表示很可能在7.5万年前,两个物种有过血缘接触,有可能现代人里面混有一些尼安德特人的遗传信息,一份2011年的研究似乎表示非洲之外的现代人都有保留了尼安德特人的遗传信息。7.5万年前差不多是现代人的祖先,在非洲出现的被称为智人的物种,走出非洲的时候,这个时候拦在走出非洲道路上的就是尼安德特人,混血是很有可能发生的。这方面确切的结论可以暂时放下不管,可以比较肯定的是,在智人成功地走出非洲之后,尼安德特人作为一个独立的物种就灭绝了。

当时在非洲之外的地方,比如亚洲,还分布着独立发展出来的直立人。按照2010年年底发表的研究结果,亚洲的人种也可能与正在征服世界的智人有过血缘接触,很少部分现代人有可能留有亚洲的人种的遗传信息。目前发现的最晚的直立人距今大约有4万年,这之后,作为一个整体,直立人同样也消失得无影无踪。

智人走出非洲的故事,发生在非洲之外的都很简单:智人来了,其他人类物种很快灭绝。

article-1058538-02B984B100000578-348_468x342.jpg
尼安德特人

0,1020,39489,00.jpg
走出非洲

智人:我花开后百花杀

非洲的情况就热闹多了。前面提过,在据今20万到60万年之间,非洲大陆出现了很多的人类物种。由于所发现的证据不充分,有的还互相矛盾,所以这些物种之间的关系,现在还理不清楚。不过很可能,就是这些物种中的一支,最终进化成为我们现代人,只是真的不知道是哪一支。

现代人,也就是智人,有一些特有的解剖特征。一个重要特征就是眼眶上部突出的边缘,眉骨的地方。这个地方虽然有的人大,有的人小,但是所有的现代人中,这 个眉骨都是两个,是分开的,两个眉骨中间有浅浅的倾斜的凹槽作为分界。另外,现代人的下巴也很有特点,并不是下颚中线底部的简单的一整块,而是具有独特的 纵向突起,再向两侧凹进去,然后下面是水平的横面。

Anterior Skull copy.jpg
现代人

500px-Homo_ergaster.jpg
非洲直立人

neanderthal_skull_big.jpg
尼安德特人

可以说,如果没有这两个特征,那么就不是完全的现代人的骨骼结构。但是,究竟这两个特征能不能成为判断是否是智人的标志,就不好说了。在南非南海岸的一些 地方,发现了比较典型的智人的头骨,但是却没有这两个特征,而这些化石的年头很近,比如在FishHoek发现的头骨据今只有一万年。这就让人搞不懂了。 2003年宣布在埃塞俄比亚叫做Herto的地方发现了一个成年头骨,还有一个儿童的头骨的部分。这些化石被归类到智人里面,旁边的石器属于中石器时代。 这个发现的重要性在于,他们可以比较准确地断定年代。断定结果,是距今16万年,比其他被判定为现代人的发现都要古老。

man.jpg 04alm_hertoskull.gif
Herto头骨及复原

在此之前,最古老的智人是埃塞俄比亚Omo发现的头骨部分,当时断定其年代为距今13万年。但是在Herto公开之后,这个头骨被重新确定为19万5千年。

skull-omo-370_11092_1.jpg
Omo头骨

Omo头骨的眉骨和下巴都没有现代人特征,Herto的头骨缺乏下颚,细节也没有完全公开,所以目前还不好判断。不过Herto头骨至少说明,在16万年 前,非常类似现代人的物种就已经在非洲生活了。这个时代也有其他发现。苏丹Singa发现了据今13万年的头骨,也没有分离的眉骨。肯尼亚Eliye Springs发现了类似的头骨,缺乏眉骨,年代还没有确定。摩洛哥Jebel Irhond发现了13万年或者更久远的两个头骨,周围有中石器时代工具,不过这两个都不像是智人。坦桑尼亚Ngaloba还有据今12万年的头骨,也有 中石器时代工具,这个头骨的眉骨非常高,但是竟然是分开的。再年轻一点的,是南非Klasies河口发现的一些下颚。这些一般被认定属于智人,但是四个下 颚中,仅有一个具有对称性,符合现代人的特征。同时发现的头骨,眉骨部分没有任何分离的迹象。这些化石年代被断定为据今10万年。这个地方还发现了新石器 时期的沉积。这些看起来非常混乱的信息,提示在10万到20万年之间,非洲应该存在着不同种类的人,其中的一些比较接近现代人,可能是人类的直接祖先。这 些发现有一个共同的特点:这些化石都属于中石器时期。这就又一次的说明,解剖结构的进步,与技术的进步不是同步的。

在欧洲,可以看到在更新世末期,一个古老的人类物种忽然被新的更加先进的物种在短时间内替代的过程。两个人类物种不仅解剖结构不同,行为也完全不同。但是 在非洲,就没有发现这样的突变。中石器时代的遗迹与新石器时代的遗迹也共存了很长时间。中石器时代工具在非洲存在时间很长,一直到据今2万年前仍然有出 土,这个时候智人非常可能已经成为非洲甚至世界的唯一人种,早就应该是新石器时代了。不过也不能完全肯定,因为南非FishHoek发现的人有可能是例 外。

这种多个物种共存的例子,还可以在黎凡特Levant地区看到。黎凡特地区是地中海东部沿岸地区的统称,这个地区被认为是非洲的生态区域的延伸,就是说智 人只跑到这里的话,还不算真正的走出非洲。在黎凡特地区,发现在至今5万到10万年间,尼安德特人与解剖结构非常接近现代人的物种可能共存,至少,这两个 人种曾经交替在这个地区出现。这个地区发现的最古老的解剖结构接近现代人的古人类化石,年代大约是10万年前,而在这个地区发现的年代最晚的尼安德特人化 石,年代是距今4万5千年。就是说尼安德特人在智人出现在这个地区五万年后,仍然生活在这个地方。在黎凡特地区可以看到,尼安德特人的最终灭绝,与新石器 时代的工具的出现的关系更加密切,而不是与新的人种的出现直接相关。实际上,在这个地区新石器时代的工具出现不久,尼安德特人就彻底消失了。

levantmap.jpg
黎凡特地区

新石器时代:认知改变,符号出现

新石器时代的判定,不仅仅再以石器本身的形状为判断依据,而要包括经济行为、认知行为等等这一系列行为的变化。新石器时代的这些行为,被一些学者认定是真 正的现代人行为的开始。其中最重要的是认知行为,而认识行为最有代表性的就是象征符号。早期的象征符号包括两种:身体的装饰品,以及居住环境的装饰品。这 些装饰性的物品的出现,表明人类对于世界的认知已经发生了本质的变化。这些符号不仅仅代表的是符号的本身,更为重要的,是其所代表的附加在符号上的象征意 义,附加在符号上的人的思维。

符号的出现,说明人类已经有能力将这些物品按照新的方法,在大脑中进行重新组合,并用来代表什么新的符号之外的含义,这样就说明人类已经在头脑中有了自己 所认知的世界,这些人就应该能够问一些问题,比如“怎么样”,“如何”等等,而能问出这样的问题,就构成了人类思想的最基本的要素之一,使得人类开始进行 抽象的思考。这种能力,最终使得人类可以不仅仅对于实际遇到的具体问题给出解决方案,也可以对于想象到的问题进行思考,给出答案。这种思考能力,应该是能 够对人类的生活和社会组织能力带来巨大的变化的。很显然,智人的成功就应该归结于这种新的认知能力的变化。但是这种变化,看起来不是一下子就完成的。实际 上,在非洲,可以看到在中石器时代,古人类在行为方面的逐渐的变化。非洲大陆上,新石器时代的各种特征,是古人类在漫长的时间内逐渐积累的。

比如,在东非,出土过差不多25万年前的新石器时代石器,不久又出现了用于打磨的石制工具(这两个发现的年代判定仍然有争议),这都是新石器时代的重要特 征。而远距离的贸易,甚至开采火石矿这些新石器时代的行为,早在10万年前就已经在非洲出现了。但是这个年代,明显还处于中石器时期。这些就说明经济行为 并不一定与抽象认知能力有必然联系。比如人类现在了解最多的已经灭绝的人种是尼安德特人,从出土的大量的尼安德特人的资料来看,尼安德特人同样就拥有不错 的技术,但是尼安德特人却没有留下任何与抽象有关的痕迹。所以这些新石器时代的技术特征,不能够作为认知能力的间接证据。既然新的技术行为不能必然代表新 的认知行为,那么寻找认知行为变化的证据,就不能再从技术本身的发展来推断。这样,认知行为变化的年代,就要比技术的革新来的晚很多。不过,从目前的证据 来看,这种认知行为的变化,非洲仍然是领先的。

目前最早的非技术的现代认知能力的证据是间接的。在南非Klasies河口的发掘过程中,发现了在10万年前的人类栖居的洞穴里面,生活空间的安排与后来 的采集狩猎者的安排非常相似。这就意味着这种传统的安排,在很长的时间内都没有改变。这种安排方式,被认为是间接的具有现代认知能力的体现。但是判断认知 能力的变化,人们仍然需要直接的证据。幸运的是,在Klasies河口不远处的Blombos洞穴,就发现了直接证据:一件据今7-8万年的艺术品!

blombos-engraved-ochre.jpg
人类最早的艺术品?

这只是一个平平的赭石,上面绘着规则的几何图案。看起来代表不了什么,但是你见过动物能够自己创造出这样的图案吗?虽然人们现在无法明白这个图案究竟代表 着什么,但是,可以肯定的是,这个图案,无论如何也应该会代表着什么含义。那么,能够把一些含义附加到抽象的符号上面,就是很直接的认知能力进步的证据 了。在这个地方,古人类学家还发现了镂空雕饰的海螺壳,串起来就是项链或者可以系到身体其他什么地方,显然是装饰品。这件装饰品上还有颜色的痕迹。身体装 饰毋庸置疑是动物生存和传宗接代之外的社会行为,是现代人独有的。这些证据表明,这些生活在中石器时代的人们,已经具有了能够成为现代人的认知能力。

Blombos也不是单独的,在埃塞尔比亚的Porc-Epic洞穴,同样发现了一些装饰品,年代是距今7万年。稍微晚一些,在东非和南非,都出土了同样 使用鸵鸟壳制作的小珠子。这些珠子中间有孔,有被串起来的痕迹,一些珠子还有被携带过的磨损痕迹,这都意味着这些珠子是项链或者什么手链脚链腰链腿链的一 部分。这些物品的年代没有最终确定,但是可以肯定都在五万年以上。这些具有现代抽象思维能力的人类,显然是从那些没有这个能力的祖先那里进化来的。但是, 这种能力的得到,似乎很难想象会是逐渐完成的。实际上,具有这个能力的新的物种,似乎立刻就应该显出了与其他物种的优势。这个变化,似乎是在短时间内完成 的。

有一个理论认为,现代的智人在演变过程中逐渐产生了允许抽象思维的神经系统,然后,这个新的物种就替代了其他的物种。但是这个过程需要的时间比较长,而实 际上,现代人替代其他物种是在比较短的时间内完成的。所以就有另外的理论,认为这种可以进行抽象思维的神经系统,是产生智人这个物种过程中的副产物。这个 过程应该发生在至少距今10万年前,因为在黎凡特地区发现了这个年代的智人。实际上,可能这过程会发生在将近20万年前。这个潜力,一开始的时候并没有得 到开发。这个说法也有证据,黎凡特地区智人与同样生活在中石器时期的尼安德特人共存或者争夺了五万年,就说明了两者类似的认知能力。只有在新石器时代到 来,解剖上现代的人类拥有了全新的认知能力之后,这种共存就不能再存在了。这个时候一定发生了什么事情,使得这种认知的潜能得以开发,并且立刻表现出与其 他物种相比的优势。这些事件的代表,可能就是语言的产生。

人类与其他动物不同的一个重要特点,就是具有完全语法的语言。虽然很多动物也可以发出声音,进行简单的交流、报警、示爱,甚至号召进行攻击,但是只有人类 生下来就具有将知识和经验转化为各种各样的具有不同含义的句子的能力。有了这个能力,人才是人。这个能力可以将我们的知识和经验分类,能够更加有效地整理 我们的知识。有了这个能力我们就可以交流,对事情进行计划。有了这个能力就可以将关系扩展到更广泛的人群,与血缘之外的人群进行联系,建立团体。有了这个 能力,人们就可以讲故事,有新的想法,创立宗教。有了这个能力,人们就可以去思考:人是怎么来的呢?

一般认为,在六万年前,我们的祖先就已经具备了这个能力。这个时候,这个祖先应该还生活在非洲。这个能力应该是在这之前产生的。究竟在此之前多久,还有很 多争议。目前很多人接受的观点,认为这种能力应该出现在七万到七万五千年前。一些学者根据17到20万年前的工具的发展,认为语言在那个时候就已经产生。 的确,12万到20万年前发现的古人类化石,与现代人的解剖结构已经非常相似,应该已经具备了产生语言的解剖结构。实际上相信50万年前,人类的祖先就已 经可以发出一些声音进行简单的交流了,只不过人们认为那个时候的行为与现在动物之间的交流还没有多大区别。更加可能语言能力出现在6-9万年前。这个期间 人类的文明有了进一步的发展,人类的认知能力有了进步,而语言的产生,就可能是认知能力进步的重要部分。很可惜,没有直接的证据能够描述语言的发展,所有 的证据都是间接的。人类最古老的具有符号认知能力的证据,就是Blombos出土的据今77000年的岩画。

还有其他的间接证据。前面提到多次了,在黎凡特地区,发现了大约10万年前的智人遗迹。这个时候气候比较温暖,适合在温暖地区生存的智人,在这个时候可能 就来到了尼安德特人的地盘。尼安德特人比较适应寒冷的气候,可能不能适应气候的改变,智人有可能就在这个时候替代了尼安德特人。7万年前,气候再次变冷, 适应寒冷地区生活的尼安德特人就又回到了黎凡特地区,而这个时期就没有了智人的踪迹。很显然,在10万年前走出非洲大陆的这一支,与尼安德特人相比,并没 有明显的优势,在不利于自己生存的气候条件下,就要被尼安德特人取代。但是,在5-6万年前,当具有了现代的认知能力和语言能力的人类再次走出非洲之后, 这种现代的思维能力的优势,导致的更加有组织、有效率的生活方式,就导致了其他人类物种的灭亡,导致了智人走遍全世界。

有学者认为,全世界目前所有的语言,都可以归到两个大类里面。一个是科伊桑Khoesan,仅仅出现在东非和南非,比如目前在纳米比亚的Nama语,南非 开普地区已经灭绝的/Xam语,还有坦桑尼亚中部的Sandewe语等。因为目前这个超语系的人口地域分布很广泛,所以推测这个超语系曾经广泛的分布在非 洲大陆,但是这个超语系并没有在其他大陆上出现。世界上其他所有的语言,都可以归到另外一大类里。讲这一类超语系的人口,既出现在非洲,也出现在非洲之 外。按照这样的观点,科伊桑语言就代表着早期人类没有走出非洲的那一批所讲的语言,而这两个大类语言的分离,就应该出现在一部分人走出非洲之前。这些走出 非洲的人把语言带到了世界各地,同时这个语言也在非洲逐渐发展。既然如此,语言就应该是在智人走出非洲之前形成并分裂成为两个大类的。大约在6万年前,人 类开始走出非洲。语言学家认为人口的迁移,也伴随着两种语言的迁移。沿着亚洲南海岸迁徙的人们,最终到达澳大利亚,讲的是与非洲的Niger- Kordofanian和Nilo-Saharan相似的语言。其他地方的人们,讲的是类似Afraisan语族的语言,遍布了欧亚美洲。这两个超语系现 在仍然在非洲可以找到分布。

不过关于语言的研究目前仍然争议多多,特别是很多古老语言的灭亡,给这方面的研究带来了很大的困难。唯一肯定的,就是在六万年前,人类走出非洲的时候,已 经有了语言能力。语言能力是需要遗传的,也就是应该有语言基因。2001年,有学者把FOXP2基因认定为与语言相关的重要基因,负责说话时候的词汇的组 织。这个基因还有很多其他的功能,比如控制心脏的工作,语言的速度控制,还有大脑的一些相关功能等等。2002年,有学者认定这个FOXP2基因对于人类 形成语言能力是至关重要的。一个基因的形成年代也是可以推断的,这个FOXP2的形成年代,被认定是1万到10万年前。一些关于10万年以前的古人类的研 究认为,大约在30万年前,人类的解剖结构基本上就已经可以适合讲话了,而大约在10万年以前,最晚在7万年前,相应的神经结构也应该已经准备好了。这 样,一旦FOXP2基因出现并激活,那么人类就拥有了语言能力。这个7万年的时间,与Blombos发现的最早的抽象作品,基本上是同时代的。这种行为, 很多学者愿意把它和语言的产生联系起来,认为语言产生之后,很自然的就会产生抽象思维和艺术需求。当然,岩画的普及,大约还要等到四万年以后。

最早的语言是什么样子呢?最古老的语言不可能是复杂的,大约只能是简单的不同的发音方式,来代表不同的含义。但是,究竟是什么样子的呢?这个世界现存的语言里面,有没有与最古老的语言还有联系的呢?

[人类起源] 三 走出非洲 - 科学松鼠会 - 科学松鼠会
  评论这张
 
阅读(78)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017