王传超 厦门大学人类学研究所所长 一席第759位讲者
他们在贝加尔湖非常孤单地守望了两三万年,终于等来了谁呢?等来了我们的祖先

 

各位新朋友、老朋友,大家下午好。我是来自厦门大学人类学研究所的王传超,今天很高兴来到“一席”这个讲台,跟大家分享我的研究。

 

我今天是早晨五点钟起床,然后从厦门坐飞机到广州,再转出租车,最后再步行了一公里,才到达这个剧场。我想在座的大家都知道自己今天是怎么来到这里的,但是大家知道我们的祖先在一百年前是怎么来到这里的吗?那是谁告诉你们的呢?是家谱。

 

▲ 家谱

 

是的,我们可以从家谱里知道,我们的祖先在几百年前是怎么样来到这个地方的。

 

下一个问题是,我们知道一千年前我们的祖先是谁?又是从哪里来的吗?如果大家能知道一千年前自己的祖先姓甚名谁,那么你们的祖先可能是帝王将相,你可能是他们的后代;普通老百姓可能就不知道,因为我们普通人的家谱主要是在明清之后才开始编纂起来的。

 

中国绝大部分家谱只存在了几百年的时间,如果我们要去追溯一千年、两千年的历史,我们就要求助于史书,比如《史记》。《史记》从三皇五帝开始讲起,可以告诉我们整个中国四千年到五千年的历史。

 

 ▲ 史书

 

下一个问题是,如果我们要去追溯几十万年的人类历史呢?全世界已经发现了非常多的古人类化石,比如说在东南亚有弗洛勒斯人,因为他们非常矮小,又被叫做霍比特人。在欧洲有尼安德特人,他们三万多年前还生活在欧洲,后来突然间灭绝了。

 

▲ 世界范围内发现的古人类化石。李辉(2013)遗传学对人科谱系的重构.科学 65(2):7-12

 

在阿尔泰山区有丹尼索瓦人。他们生活在阿尔泰山区,也有可能遍布整个亚洲。同时还有我们比较熟悉的,比如说几十万年前的北京猿人、元谋人、蓝田人等等。

 

关于人类演化的两种学说

 

这么多的古人类,谁才是我们的祖先呢?古人类学家经过观察、比较和分析,通过测量这些头骨的一些特征,比如说去看他的眼眶的大小、脑容量的多少、数一数他牙齿排列的方式等等,来寻找我们的祖先。

 

然后古人类学家告诉我们,我们的祖先是由直立人演化为智人,然后再逐渐地变成了我们。关于直立人是怎么样演化成我们的,古人类学家通过观察、比较、分析,提出了“多地区起源”的学说

 

 

什么叫多地区起源呢?就是认为我们的祖先是在两百多万年前由非洲直立人走出非洲,然后到达了欧洲、亚洲和澳洲。到达亚洲的直立人,比如说我们熟知的北京猿人,经过了两百多万年的传宗接代,变成了我们在座的各位观众。

 

“多地区起源”学说是古人类学家的观点。这个观点一直统治着学术界,直到1987年,也就是我出生的那一年,我们的遗传学家提出了另外一种观点。因为我们发现,就像编修家谱一样,我们也可以修出一个DNA的家谱,将古人类按照传承关系排列出来。

 

当DNA的家谱修出来之后,科学家们发现,好像我们的祖先不能够追到两百万年前,而只能够追到20到30万年前,中间这十倍的时间差是怎么回事?所以当时的遗传学家们就提出来另外一种观点,叫做“非洲起源”学说

 

 

大家看右边这张图,跟左边这张图相比较的话,它中间有一个断层。这个断层就是遗传学家们推断的——两百万年前走出非洲的北京猿人,他们可能并没有顽强地活过两百万年,他们可能已经灭绝掉了。我们可能不是北京猿人的后代,而是二十多万年前又一次走出非洲的人群的后代。这是遗传学家的观点。

 

得出这些结论,一种方法是依据古人类的体质测量。举一个简单的例子,我们如果看北京猿人的牙齿的形状,会发现北京猿人的牙齿有一些是铲形的。在座的各位早晨刷牙的时候可以看一下,我们有百分之八九十的人,牙齿也都是像这样一个一个的小铲子形状的。由此古人类学家得出结论说,我们是一脉相承的。

 

▲ 北京猿人和他的牙齿

 

经过了两百万年的演化,全世界的人类,不管你的肤色是什么样的,是黑,是白,还是黄;不管你是来自于哪个地方,是非洲、欧洲、亚洲,还是美洲;不管你的身高是多少,你的头发是卷曲还是平直的,遗传学通过检测DNA,都可以像追溯家谱一样,一口气追溯到非洲。

 

并且我们画出一个像树一样的人类“进化关系树”,它毫无疑问就指向了非洲,而且是20到30万年前的非洲。

 

▲ Wang Chuanchao, Li Hui (2013) Investigative Genetics, 4:11.

 

古DNA检测:非常严格!

 

在这两种学说和观点不可调和的时候,我们就想:能不能引入一种新的方法或者新的坐标,去考量我们的祖先究竟是谁?他们从哪里来?

 

大家可以想一想,还有什么方法可以去验证我们的祖先呢?我们能不能从这些骨头里提取DNA,最直接地去比较我们和这些古人类之间的关系呢?

 

答案是可以的。也就是我们可以从考古遗迹和古生物的化石标本中,去获得古生物的遗传物质,也就是DNA。只不过这个想法看似简单,其实是要克服非常大的困难。

 

因为什么呢?你可以想象,当这些古人类去世以后,他们被埋葬在土壤中,他们的DNA会不断地降解掉、不断地片段化。并且他们埋葬的环境里有很多的微生物、病原菌,还会有各种各样的酸碱来腐蚀他们。

 

因为他们的骨头不断地降解,我们要做的事情就是从一堆已经降解的骨头里去还原这个人,去还原他的DNA信息。这就要求我们建立一个条件非常严格的实验室。

 

这是厦门大学的一个古人类DNA实验室,我们叫做超净实验室。它条件的严格程度比细胞培养间,甚至于病毒学研究的实验室还要严格。

 

▲ 厦门大学古人类DNA超净实验室

 

这张照片是我们学生进入实验室的场景。在进入实验室之前,他需要把自己全副武装起来,要穿上防护服,戴上护目镜、口罩、手套、头套,并且还要经过一个风淋室。风淋室就是两边会吹风,把你身上的头屑、皮屑、花粉,还有从外面的环境中携带的任何东西都吹掉,这样你才能够进入到实验室里面去。

 

 

并且我们在实验室里面还安装了紫外灯,其实就和我们现在外科手术室的紫外灯是一样的,主要目的是消毒灭菌。我们还有空气过滤机,需要把外界环境的空气严格地过滤掉以后,再排到实验室里面。并且实验室的空气都是单向传递,就是说只能把实验室的空气排到外面去,外面的空气如果不经过过滤机,是没有办法到实验室里面来的。

 

 

在这样严格的条件下,我们从考古遗址里面把古人类的骨头挖出来,钻取粉末后再去提取他们的DNA,然后再去回答这些古代样本跟我们之间的关系是什么。

 

谈到古DNA,就要提到世界上最早的古DNA研究,它可以追溯到70年代末的中国。那时候有一项非常惊人的发现,就是现在的湖南省博物馆的“镇馆之宝”——马王堆一号汉墓的这具女尸,她穿越了两千年时间来到了现在,并且尸体保存得非常完好。

 

▲ 70年代末,上海实验生物研究所、湖南医科大学从马王堆汉墓的女尸中观察和提取出了DNA和RNA

 

当时上海实验生物研究所还有湖南医科大学对这个老太太的尸体进行了观察,提取出了DNA和RNA,并且发表了论文。

 

 

这可以算作是世界上最早的古DNA研究。但是有点遗憾的是,鉴于当时条件的限制,没有对观察和提取出的DNA进行测序。

 

什么叫做测序呢?我们知道一个人的细胞里面都会有DNA,我们的DNA是由30亿个碱基位点,也就是ATGC这四个字母排列组合形成的。DNA测序其实就是把DNA像编码一样一个一个解读出来。测序之后我们才能跟我们现代人的DNA进行比较和分析。

 

在之后将近四十多年的时间里,古DNA其实一直在摸索阶段,因为我们需要克服我前面提到的种种困难。我们把骨头拿出来,可能对它吹一口气,这个骨头上就都是我们的DNA,而不是这个骨头本身的DNA了。

 

古DNA二代测序技术:一场革命

 

经过30年的建立标准、排除环境中的污染,然后再进行一系列的数据的质控,我们才迎来了古DNA技术的革新。这个时候我们有了一种技术,叫做二代测序技术。它是一种非常高效、非常便宜的方法。

 

它可以便宜到什么程度呢?我们举一个例子。在2000年,当全世界去测序第一个人的全基因组的时候,花了30亿美元。我们刚刚讲到,一个人的DNA大约有30亿个碱基位点,那就约等于1美元才能够测一个位点。而现在,我们花3000块人民币,就可以测出来我们整个人的全基因组了。

 

 

由于价钱便宜,我们可以花很少的钱去测得大量的数据,由此就揭开了古人类DNA研究的一个高潮。在这种新技术下,古DNA研究的第一个突破是在2010年,德国马普所(马克斯-普朗克研究所),也就是我做博士后的研究所,他们成功地测序了刚刚提到的在欧洲广泛分布的尼安德特人的DNA。

 

尼安德特人是1856年在德国的尼安德山谷里面被发现的。他们的特点是比我们矮一些,但身体和骨骼都比我们粗壮。大家可以根据这张头骨的图看出来,它的骨骼是很厚实的,眉骨很突出,下颌也是前突的,脑容量也比较大。他们在二十多万年前就出现在了欧洲,但是很不幸的是,他们在三万多年前就在欧洲灭绝了。

 

▲ 尼安德特人复原及其头骨

 

我们想知道,这些古人类跟我们的关系是什么?我们可以取3万8千年前的一块尼安德特人的半化石骨头,然后磨成粉末提取DNA,再经过测序,测序之后和我们的DNA序列进行比对。

 

 

尽管经过了一系列的质控,我们还是发现,提取的DNA里面有90%多都是不明序列,这些不明DNA序列更多是来自一些真菌、细菌这类的污染,仅有6%的序列是跟我们人类的序列比较吻合的。也仅仅是这6%的序列,可以让我们复原出来一个已经灭绝了的“亲戚”,再去看他们在遗传学上跟我们的关系是什么。

 

我们95%以上的DNA可追溯到非洲

 

然后我们非常惊奇地发现,在非洲以外的这些现代人类,包括我们,包括欧洲的法国人、美洲的印第安人、澳大利亚人和印度人身上,都带有2%到3%的尼安德特人的混血。

 

▲ 尼安德特人(左)和丹尼索瓦人(右)

 

并且我们还惊奇地发现,在东南亚的土著人群里面,像在巴布亚人、新几内亚人和澳大利亚人身上,都带有5%到6%的丹尼索瓦人的DNA。我们前面提到,丹尼索瓦人是生活在阿尔泰山区的一种古人类。

 

由此科学家们推断,我们的祖先是20到30万年前在非洲进化而来的。然后在5万年左右,我们的祖先走出非洲,很可能是在中东这个地方碰到了尼安德特人,和他们发生了通婚。可能是尼安德特人抢了我们的祖先当老婆,也可能是我们的祖先抢了尼安德特人当老婆,但是不管怎么样,我们的身体里面带有了尼安德特人的DNA。

 

▲ 现代人类的非洲起源 附带杂交。Michael F. Hammer. May 2013, Scientific American.

 

然后我们的祖先开始分道扬镳。一波人走向了欧洲,变成了现在的欧洲人。另一波人继续沿着海岸线到南亚,再到东南亚,然后在东南亚一批人继续向南走。在这个时候,这一批人就碰到了来自阿尔泰山区的丹尼索瓦人,和他们发生了混血。

 

这就导致现在的东南亚人和澳大利亚人带有了5%到6%的尼安德特人的DNA。这也是为什么他们的体貌特征和我们看起来会有很大差异的一个原因,因为他们身上的这些DNA片段确实是太古老了。

 

由此我们也可以得出结论,我们在座的每一位只是可以追溯到20到30万年前的非洲,我们跟非洲以外的这些古人类几乎是没有什么关系的。所以,我们的DNA有95%以上都是可以直接追溯到非洲的,来自非常晚近时期的非洲人群走出非洲以后来到中国,变成了现在在座的各位。

 

和差异巨大的古人类通婚,是福是祸?

 

我们还会遇到一个很大的问题。我举一个例子,因为我们跟尼安德特人的关系其实是非常远的,大约五六十万年前我们就已经分道扬镳了。那么我们和这样一种距离我们非常远的古人类之间发生了通婚,发生了杂交,对我们有什么影响?

 

 

我这里举一个最极端的例子。我们都知道马和驴,它们杂交的后代叫骡子,骡子它有一个致命的缺陷,大家知道是什么吗?对,它不能产生后代。

 

现在的问题是,我们的祖先跟尼安德特人发生了某种关系以后,能不能产生后代?显然是可以的,不然他们的DNA也不会出现在我们在座的每一位身上。问题是,虽然能够产生后代,但由于差异巨大,他们的DNA片段对我们来讲是福,还是祸?

 

福:EPAS1基因突变适应高原缺氧

 

有一些基因片段对我们是有利的。举一个例子,我们如果要去西藏旅游,坐飞机直接到拉萨的话,我们下飞机会出现几天的恶心呕吐,甚至还会出现脑水肿、肺水肿,这是因为高原上面缺氧,我们有了高原反应。

 

但是我们发现居住在青藏高原的藏族人,他们生活得非常开心。并且他们非常厉害,在高原上还可以怀孕,能把孩子非常顺利地生下来。这个技能是很逆天的,尤其是在氧气非常稀薄的情况下。

 

我们科学家就想去研究,为什么我们在平原上生活的汉族人,跟青藏高原上的藏族人会有这么大的差异?然后我们就把在海拔40米生活的北京人,当然不是北京猿人,是现在生活的北京人,把他们的DNA拿过来,跟在海拔4000米以上青藏高原上的藏族人进行比较。

 

▲ Yi et al. Science. 2010 July 2; 329(5987): 75–78.

 

我们可以通过这张图来看一下。这张图上面每一个红点就代表一个基因位点。我们想去看藏族人和汉族人在哪些基因上的差异是非常大的,然后科学家们找到了这样一个基因,叫做EPAS1

 

横轴表示藏族人的人口比例,我们可以看到,百分之八九十的藏族人都带有EPAS1这样一个基因突变。但是它在汉族人中的比例是非常低的,可能只有不到10%的比例。

 

这个基因突变它有什么作用呢?我们发现这个基因突变会涉及到胚胎的心脏发育,因为它会在脐带的血管内皮细胞中来表达,可以借导氧气的调控,让你可以携带更多的氧气。

 

这个时候大家会问,我们在高原上也可以适应环境,几天以后就没有高原反应了。那是因为一个调节的作用,增加了我们体内的红细胞,来携带更多的氧气。

 

但是藏族人不是依靠红细胞的数量,而依靠的是红细胞运载氧的效率。他们运载氧的效率比我们要高很多,这其实就是由于这个基因的突变,导致他们携带氧的能力比我们要强很多。

 

同时,这个基因在胚胎发育早期的时候还可以防止心脏衰竭。这就非常完美地解释了为什么藏族人可以在高原上怀孕、生孩子,而我们上去的话是非常困难的。

 

这个基因突变跟这些古人类有什么关系呢?科学家们后续的研究发现,这个基因突变非常有可能是丹尼索瓦人给到藏族人的。也就是说藏族人是非常聪明的,他们走上青藏高原的时候,发现好像适应不了这里的环境。怎么办呢?

 

他们是要按照达尔文的进化论,接受自然选择、物竞天择、适者生存,经过几百年、几千年,甚至于一万年的进化,才能够适应环境吗?没有,他们是直接和丹尼索瓦人进行了基因的交换。

 

于是藏族人身上带有了丹尼索瓦人的这样一个基因突变,让他们可以非常快速地、不用经过严酷的自然选择,就可以在高原上面生活下来。这是古人类DNA片段带给我们的一个有利的地方。

 

祸:抑郁症、烟瘾、营养不良、血栓……

 

当然古人类的DNA片段还带给我们很多的弊端。比如说我们现在经常谈到人会有抑郁症,会烟酒上瘾,比如说我们还有血栓、营养不良,还有泌尿系统功能紊乱、光化性角化病等。

                     

                             

这样一些疾病,这些基因突变,非常有可能就是像尼安德特人这样的古人类带给我们的。他们给我们带来了这么多的疾病,这是好还是坏?我们不应该站在现在的角度去看,这些有害的地方其实在当时来看,可能对他们是非常有利的。

 

举一个最简单的例子。我们知道血栓会导致脑出血,是非常要命的。但是在当时,你可以想象,人们还需要出去打猎,很容易受伤。在那个时候,凝血功能强可能是至关重要的一个生存的因素,所以对他们来讲可能是有利于他们的生活的。

 

这就像我们人类的肤色一样,为什么欧洲人是白肤色?那是因为他们要适应欧洲高纬度、低紫外线的环境,来接受更多的光照,让自己能够合成一些维生素,可以维持生命的需要。所以,进化是需要放到当时所处的环境下,从古人类的角度去考虑,才能判断进化是有利,还是有弊。

 

我们讲到我们的祖先在5万多年前是由非洲走出来的,下一步就分化出了这么三支古人类。

 

一支向西:欧洲最初的采猎人群

 

▲ David Reich. Ancient DNA and Human Past: Who We Are and How We Got Here. 2018

 

其中一支,在走出非洲以后,向西走向了欧洲,他们变成了欧洲3万多年前的采猎人群。他们到达欧洲之后,经过了几万年的演变,就变成了现在我们所熟知的金发碧眼的欧洲人。

 

 

这里的一个问题是,欧洲人他们一直都是这样金发碧眼的吗?答案是:并不是这样的。

 

如果我们回到七八千年前的欧洲,我们会发现,当时的欧洲人,像分布在波罗的海的东部采猎人群,分布在西班牙等地的西部采猎人群,他们的头发跟我们一样,都是黑头发。他们的眼睛是蓝眼睛,肤色是深的肤色,不一定是黑的,但是颜色会非常深。

 

 

这就是七千到八千年前欧洲人的长相,完全不是现在的欧洲人金发碧眼白皮肤的样子。

 

古代人类社会分成两个阶段,采集打猎和农业生产。欧洲近东地区在九千多年前就进入到了农业社会,就是用棕色标注出来的安纳托利亚,还有它附近的黎凡特——全世界农业最早起源的地方。

 

农业起源之后,我们可以想象,它就带来了生产力的巨大提升,我们不需要再出去冒着危险打猎,只要老老实实种田,就可以满足对于食物的需求,就可以娶很多老婆,生很多孩子。

 

这样的环境就会造成人口的快速膨胀。人口膨胀以后,原来的资源空间不够用,就会出现什么结果呢?大家就要迁出去,去到一个新的地方,开辟更多的领地。

 

这个时候在近东地区的安纳托利亚人群,他们就一路向西,进入到了欧洲。他们到欧洲的时候发现,欧洲还处在采集打猎的阶段。在农业人群的冲击下,大部分欧洲采猎人群很快就被替换掉了。

 

 

我用这样的两个圆圈来代表从遗传学上看当时人类血统的构成。我们可以看到,安纳托利亚的农业人群几乎换掉了欧洲的百分之八九十的血统,也就是说他们在给欧洲带去农业技术的同时,也把欧洲的这些人给换了一遍。这主要是在中欧和西欧。

 

农业人群还一路向北,到达了波罗的海周边这块地方。波罗的海周边的这些采猎人群进行了顽强的抵抗,抵挡了大约有一千年的时间。

 

原因可能是因为北欧的土壤比较粘重,不适于种植一些农作物。当然还有可能的原因是,波罗的海周边有非常丰富的渔猎资源,即使不依靠农业,这些人也可以活得非常好。

 

但是很不幸的是,这些东部采猎人群在一千年之后还是被农业人群同化掉了。在给前者带去农业技术的同时,后者还把他们的DNA大规模地输入到了这些人群里面去。以什么方式输入呢?我想肯定不是非常平和地谈恋爱、结婚,很可能是以非常血腥的方式,比如通过战争来进行资源的争夺。

 

比较有趣的一个文化现象是,我们在波罗的海周边会看到很多的巨石阵,这些巨石阵应该就是采猎人群建造起来的,作为识别他们跟农业人群之间差别的一种文化特征。

 

▲ 波罗的海边上的巨石阵

 

好,我们把时间尺度再拉回到现代。这是现在全世界乳糖酶的分布图。

 

 

在座的各位可能有人喝了牛奶以后肚子会叫,因为我们很难去代谢奶制品。但是我们可以看到,乳糖酶在欧洲的分布比例是非常高的,大多数欧洲人现在还可以喝牛奶。

 

再回到七八千年前,我们发现乳糖酶耐受的基因在7500年前才开始在欧洲出现;6500年前,欧洲才开始出现比较成熟的乳制品。如果我们追溯到八千年、九千年、一万年前,欧洲人同样也是不能代谢奶制品的。

 

 

那么是什么人带给了欧洲人代谢乳糖的酶,代谢乳糖的基因呢?同样还是来自于近东地区的安纳托利亚农业人群。他们还把他们代谢乳糖酶的基因带到了欧洲,让欧洲人可以代谢奶制品。

 

我们把时间框架再拉近1000到2000年,进入到6000到7000年前。这个时候在里海和黑海的北部草原——欧亚草原,又崛起了另外一支新的人群,叫做颜那亚草原游牧人群。这一群人又一次地改变了整个世界的面貌。

 

▲ 颜那亚草原人群迁徙路线。Narasimhan et al., Science, 06 Sep 2019; 365(6457): eaat7487.

 

他们一路向西又重新来到了欧洲,很可能是以战争的方式,给欧洲人强势注入了将近1/2到3/4的血统,又把欧洲几乎换了一遍血。他们还非常快速地向东,经过中亚草原,到达了阿尔泰山;同时还一路向东南进入到了南亚,来到印度。

 

印度史诗里面一支神话中谈到的“骑着高头大马的白人”(可能是雅利安人),指的就是这批来自草原上的游牧人群。他们和南亚的土著人群发生了混血,形成了现在的印度人群。同时他们也给印度带来了种姓制度。种姓制度对于印度来讲,造成了他们之间基因交流上的一种隔阂。

 

我们现在去看印度,印度最高阶层的祭司里边,含有白人血统的人还是非常多的。印度最下层的人里边,带有他们这些土著人群(像安达曼人)的血统比例还是非常高的。我们能由此看到由于文化因素造成的遗传上的隔阂。

 

为什么欧亚草原人群可以强势地扩张?又是向东,又是向西,几乎是对整个欧亚大陆进行了一次大换血呢?那是因为他们发明了什么?他们发明了轮子。

 

 

轮子,在我们现在看来司空见惯,但在当时对于草原上的人群来讲,当你有了轮子,有了车,并且这些草原上的游牧人群还从蒙古高原借来了马,马最初是在蒙古高原上被驯化。

 

可以想象,他们把轮子和车组合,再套上马,流动性就得到了极大的提高,战斗力也是极度爆表的。然后他们就一路向西打到了欧洲,强势地把欧洲进行了新一轮的换血。

 

同时语言学家也发现,在草原人群横冲直撞的时候,他们可能还在传播着一种文化,就是他们的语言。我们现在知道,印欧语是全世界最大的语言,使用的人数有四到五亿人,全世界40%以上的人都在使用印欧语。

 

印欧语里面,除了早期已经灭绝的几种语言之外,绝大部分的印欧语都带有跟车有关的同源词汇,比如说车子(wagon)、车轴(axle)、轭具杆(harness pole)、轮子(wheel)都是跟车有关的。语言学家就推断,印欧语的传播很可能就是这批草原上的游牧人群,他们在东征西战的时候也在传播着他们的语言,传播着他们的文化。

 

一支向北:古欧亚北部人

 

 

我们再回到这张图。当走出非洲的一批人群走向西边变成欧洲人的时候,另外一批人群,我们叫做古代欧亚北部人,他们开始继续向北,然后再继续向东,他们非常孤独地走过了整个欧亚大陆,来到了哪里呢?来到了贝加尔湖。

 

他们在贝加尔湖非常孤单地守望了两到三万年的时间,然后终于等来了谁呢?等来了我们的祖先,就是来自于东亚的我们的祖先。他们经过了万年等一回的结果就是,两批人群又发生了基因交流。

 

▲ Raghavan et al., Nature, 505: 87–91 (02 January 2014)

 

可能是他们娶了我们的祖先当老婆,也可能是我们的祖先娶了她们当老婆。但是无论是用哪种方式,我们发现,这些古代欧亚北部人贡献了40%的DNA,我们的祖先贡献了60%的DNA。

 

然后他们产生的后代是谁呢?产生的后代就是在两万多年前,越过白令海峡到达美洲的美洲原住民,也就是印第安人,他们到达美洲以后非常快速地扩散到了南美洲。

 

这样就造成了现在的美洲印度安人,从遗传学上讲他们都是非常一致的,并且他们的外貌特征也跟我们更相近一些,因为我们的祖先贡献了绝大部分(60%)的DNA。

 

还有一个非常有趣的现象是,我刚才讲到现在的欧洲人,比如说龙妈她是金发碧眼的。但是我们前面提到,无论是来自于安纳托利亚的农业人群,还是来自于欧洲的早期采集狩猎人群,他们都是黑头发。

 

一支向东:东亚人和澳大利亚土著 

 

 

那现代欧洲人金黄的头发是从哪里来的呢?这里正好就是守望在西伯利亚的这一批古代欧亚北部人,给欧洲人群贡献了他们金黄的头发。同时另外一支——东亚人和澳大利亚土著,这个时候开始上线,开始走向了我们历史的舞台。

 

我们的祖先几经辗转,迁徙来到了东亚——我们的祖先终于来了!

 

 

首先,第一个分支来到了印度,变成了印度采集狩猎人群,就是前面提到的,跟来自于草原上的游牧人群发生混合,形成现在的印度人的,就是这一批来自于印度的采集狩猎人群。他们现在大都生活在印度洋上的安达曼群岛上,他们的身高非常矮小,只有一米五左右,他们的皮肤颜色是黑棕色的。

 

 

我们祖先的另外一个分支继续沿着海岸线到达了东南亚,再到达东南亚的岛屿。这就是我们前面提到的,跟丹尼索瓦人发生混血,接受了丹尼索瓦人5%到6%的DNA的这么一群人,他们来到了东南亚岛屿。

 

还有一个分支一路向北,去到了美洲,就是我们前面提到,我们的祖先给美洲人群贡献60%的DNA的这个分支。

 

 

留在东亚的主体人群经过了几万年的演化,到了八九千年前,就变成了我们在黄河流域的农业人群。他们在黄河流域驯化了粟黍,就是小米,还有大黄米,然后产生了农业。农业人群很快就发生了人口的扩张,开始由黄河流域这一个农业中心向全中国扩张。我们稍后会讲。

 

同时,话分两端。在长江流域,也有一个农业人群独立产生,就是种植水稻的这样一群人,他们同样也由于农业的发展,开始出现了人口的膨胀和扩张。   

 

他们走向了台湾,变成了南岛语系人群;他们也走向了中国的西南地区,变成了现在的壮侗语人群,像壮族、侗族、水族等等都是这批人的后代。同时他们还走向了东南亚大陆,对柬埔寨人,对越南人,也有很大的基因贡献,参与形成了现在的南亚语人群

 

 

汉族人和藏族人有同一个祖先吗?

 

说到农业人群的扩张,有一个非常有趣的例子。我们现在知道汉族人说的是汉语,藏族人走向了青藏高原,说的是藏语。那汉族人跟藏族人有什么关系?我们是有一个共同的祖先吗?

 

我想在座可能会有人认为不是,因为我们跟他们好像差别还是非常大的。但其实如果把时间的尺度再推回到几千年前,我们会惊奇地发现,汉族人和藏族人有着非常近的关系。

 

这个关系首先可以体现在语言学的数据上。这张图是语言学家把汉语跟藏语、跟藏缅语人群使用的几十种语言,按照生物学的方法构建了这样一棵进化树。

 

▲ Zhang, M. et al. Nature 569,112–115 (2019)

 

然后我们发现,汉语跟藏语在大约5800年前是有一个共同的语言的祖先的,然后才出现了汉语跟藏缅语这样一个语言的分化。

 

我们前面提到,黄河中上游的农业人群出现了人口的扩张以后,就开始去开辟新的领地。一个分支就走向了西南,登上了青藏高原,这一批人群就给现在的藏族人群贡献了他们绝大部分的血统。

 

同时黄河流域的这些农业人群还向东、向南发生了人群的扩张,然后逐渐演变成了现在的汉族人群,包括北方汉族,也包括南方汉族等等。这样去看的话你就会发现,我们的汉族人群跟藏族人群是有着一个共同的祖先的,那就是生活在黄河流域的农业人群。

 

 

我们汉族人和现在的藏族人有百分之七八十的血统都是一样的。尽管汉族人和藏族人无论是饮食习惯、生活方式还是宗教信仰,都有着很大的差别,但是相比于遗传基因的交融,这样的文化因素是在相对短的时间里形成的,我们在血缘上还是近亲。

 

台湾原住民是如何形成的?

 

我们再来看南方人群的扩张。

 

 

南方农业人群一个非常典型的例子就是,他们来到了中国的东南沿海,然后跨过了台湾海峡来到了台湾,他们的一个重要的贡献是,他们形成了台湾的原住民。

 

台湾原住民从哪里来?台湾有学者就在讲说,台湾的原住民应该是从南边来的,从马来西亚,从印尼,或者是从东南亚某个不知名的岛屿来到台湾的,其实是在强调台湾原住民来源的独立性,强调他们不是从中国大陆来的。

 

其实从遗传学上来看,我们有一个非常直接的证据是什么呢?在福建省沿海的连江县,一个叫做亮岛的地方,考古学家们发现了8000多年前的亮岛人的遗骨。

 

▲ 8000多年前的亮岛人遗骨

 

▲ KoAM et al. Am JHum Genet. 2014, 94(3):426-36;SkoglundP et al. Nature 538, 510-3

 

科学家们从遗骨里面提取DNA(图中红颜色标记的是亮岛人的血统在现在的台湾跟东南亚所占的比例),然后发现8000年前福建沿海的亮岛人,一方面他们是台湾原住民跟东南亚岛屿上的人群的祖先,同时他们的DNA类型在中国大陆也是普遍存在的。他们是非常完美地充当了8000年前的桥梁,由大陆到台湾,再由台湾再演变成台湾的原住民以及东南亚其他一些族群的。

 

同时这些人群到了台湾之后,还发生了一个非常有趣的现象。前面我们提到,从东南亚出发,跟丹尼索瓦人混血以后,走向东南亚岛屿的(像巴布亚人、澳大利亚人)这一批人群,算是东南亚的土著人群。

 

他们在东南亚默默地守望了几万年的时间,等来了谁呢?等来了由中国大陆到台湾再到东南亚去的这么一批人群。这批人群他们在东南亚的岛屿上又发生了人群的混合,变成了我们现在能够见到的东南亚岛屿上的各个族群。这大约是发生在2800年到2900年前。

 

我们从几十万年前一直讲到几万年前,再讲到几千年前。这些例子其实都告诉我们,今天的我们其实是过去的人群不断混血的一个结果,过去的人群同样也是过去的过去的过去的人群,经过不断混血的一个结果。

 

 

世界上存在100%的纯种人吗?

 

我在讲课的时候经常会有学生提问说,老师,现在世界上还存不存在“100%纯种”的人?其实是不存在的。我们找不到任何一个跟其他人群之间完全没有关系的人群。全世界的人类其实都是你中有我,我中有你的这样一个状态。

 

我想肯定有观众会问,那能不能告诉我们,我们将来又会到哪里去?我不知道我们在几百年、几千年、几万年之后会变成什么模样,但是我可以确定地告诉大家的是,我们之间的差异会变得越来越小。

 

举个简单的例子,如果我们把一万年前生活在东北的古人类,跟生活在广州的古人类进行DNA比较的话,我们会发现这两者之间的差异能大到什么程度呢?大到现在的我们跟法国人之间的差异。非常大。

 

但是现在,我们把现在的东北人跟现在的广州人的DNA拿过来比较一下,这个差异只有我们之前所观察到的差异的1%。也就是说我们用了一万年的时间抹掉了99%的差异。

 

同样的,这也让我们重新去思考:我们从文化上,从信仰上,从各种风俗习惯上所能够得到的,包括种族的、族群的一些概念,其实是没有生物学上的决定性差异的,不同的人群之间仅仅有着非常小的差异。

 

我们之间的差异是普遍存在的,但这些差异很可能是上帝希望我们这个世界变得更丰富多彩,就像我们去开一个假面舞会一样,我们每个人选择一个面具戴在自己的脸上。从整个生命历程来讲,从整个生物学的角度来讲,我们之间是没有什么差异的。

 

我希望这个演讲可以让大家认识到,也了解到我们之间的差异是什么,并且可以通过DNA去了解到我们祖先在过去的状态是什么。然后大家能够理解,能够欣赏,能够去拥抱我们这样一个充满差异,又在不断交融的世界。

 

好,这是我今天的演讲。非常感谢大家的聆听。谢谢。

 

 

+完整演讲稿
关于人类祖先,古DNA能告诉我们什么?
#科技 /广州/2019.11.23
他们在贝加尔湖非常孤单地守望了两三万年,终于等来了谁呢?等来了我们的祖先
评论(45)
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137****9167
0 0
据说台湾原居民DNA更接近太平洋岛屿的原住民。包括脸上的纹身啊什么的。
2020/02/28
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桂林高考升学规划中心百年育才诸葛
0 0
讲的太棒了,学习了
2020/02/28
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迷糊dè糖糖
0 0
很了不起!
2020/02/27
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孖医
0 0
挺好的
2020/02/25
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