現代中國人的祖先,起源於非洲還是本土?

中國科學技術協會日前發佈了2024重大科學問題、工程技術難題和產業技術問題。其中,由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所發起的“中國境內發現的古人類是否爲現代中國人的祖先”入選十大前沿科學問題。

從近代到現代,中國境內考古發現了不少人類遺骸化石,國內有研究人員認爲,這些古人類就是現代中國人的祖先;也有一些研究人員從遺傳學和基因組分析認爲,現代中國人的祖先是非洲人。中國境內發現的古人類是否爲現代中國人的祖先一直沒有定論,因此被列爲重大科學問題。那麼,關於中國古人類的起源都有哪些未解之謎?我們聽知名科普作者張田勘怎麼說。

研究人類起源爲何緊盯“160萬年”

目前,最早的人類化石現身於非洲,距今約700萬年。學術界比較一致的看法是,在距今200萬年左右非洲出現了直立人;在距今180萬年左右,非洲直立人開始向歐亞大陸擴散;在距今160萬年左右,非洲直立人進入中國。

如果以非洲直立人到達中國的時間爲節點,那麼現在在中國境內還沒有發現獲得普遍認可的年代早於160萬年的古人類化石。人們熟知的北京猿人(北京人)可以確認的時間是50萬年前。而藍田公王嶺直立人可能是中國境內發現的最早古人類成員,距今約163萬年,但尚未得到確認。雲南發現的兩顆元謀人牙齒化石據稱年代久遠,距今170萬年,可由於牙齒出土的具體地點和地層位置難以確定,其年代的可靠性存疑。此外,陝西藍田上陳遺址發現的石器確認年代距今212萬年,不過並未發現人類化石,也無法對古人類在中國出現的最早時間下定論。也就是說,以距今160萬年左右爲時間節點,無論是遺傳(基因)還是化石證據都表明,現代中國人起源於非洲。

然而,如果不以160萬年左右爲時間節點,那中國人的起源是有爭議的。所謂現代人就是今天我們這樣的人,目前學界認同的觀點是現代中國人的祖先是人類演化史上最新階段的晚期智人,出現時間是在5萬年前到1萬年前。以這個時間點爲座標,現代中國人的起源有兩個主要結論:一是起源於非洲,二是起源於中國本土。

現代中國人祖先的“非洲起源說”

較早提出人類起源於非洲的是美國加利福尼亞大學的麗貝·卡恩、馬克·斯通金和阿倫·威爾遜,他們於1987年在《自然》雜誌上發表了一篇論文,稱“所有的線粒體DNA都來自一個女人”,她生活在20萬至15萬年前的非洲。由於研究人員研究和分析的樣本是線粒體DNA,所以俗稱爲“線粒體夏娃”,她是人類共同的母親。

1995年美國耶魯大學道瑞特等人、1997年美國科學作家安·吉本斯等人分別在《科學》雜誌發表文章,提出“Y染色體亞當”假說,認爲現今人類有一位共同的男性祖先,生活在20萬至18萬年前的非洲,他是人類共同的父親。

1998年,中國醫學科學院的褚嘉祐教授等人利用30個常染色體微衛星位點分析中國南北人羣和漢民族與少數民族的遺傳結構,從微衛星標記多態性、進化樹和聚類分析表明,現代中國人來源於非洲,並經由東南亞進入中國大陸。

到了2001年,復旦大學金力團隊在《科學通報》雜誌發表“Y染色體遺傳學證據支持現代中國人起源於非洲”的論文,從男性Y染色體DNA的角度分析認爲現代中國人的祖先是非洲人。金力團隊利用3個古老的Y染色體上的單核苷酸多態性(SNP)作爲研究重點,即M89、M130和YAP這3個古老的Y-SNP,它們均是在Y染色體M168突變型的基礎上產生的3個突變類型。金力團隊從中國各地蒐集了9988例男性隨機樣本,研究發現,所有樣本都只具有M168的3種突變。除此之外,沒有其他新的突變類型出現。

這個結果與除非洲以外的世界其他地區的基因分型結果一致,即M168在非洲之外的地區均只有3種突變。參與基因分析的9988人都有來自非洲的“遺傳痕跡”,研究團隊以此證明現代中國人起源於非洲。反之,只有出現新的其他基因突變類型才能證明現代中國人不一定起源於非洲。

採用M168這個基因位點作爲重要證據,原因是M168是人類在非洲時產生的突變型,其原始型只出現在東非人羣,除非洲以外的現代人及部分非洲人都帶有M168的突變型。因此,M168是現代人類單一起源於非洲的最直接證據。

金力團隊認爲,非洲人是在冰川期結束後,大約6萬年前開始前往東南亞,由南至北進入中國大陸,從而取代了中國大陸上冰川期前的古人類,成爲現代中國人的祖先。

▲福建三明萬壽巖國家考古遺址公園。(圖片來自中新網)

“元謀人”“北京人”支持本土起源說

除了“非洲起源說”之外,現代中國人的來源還有“本土起源說”。

中國科學院院士、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所吳新智教授認爲,非洲並不是現代人類的唯一起源,而是各地都有現代人的進化過程,即多地起源(演化),現代中國人就是起源於中國本土。由於元謀人是已知中國境內最早的人類,北京人是原始人羣時期的典型代表,也可稱元謀人和北京人是現代中國人的祖先。

美國人類學家沃波夫、索恩和吳新智教授於1984年便提出了“多地起源說”,但是更早提出“多地起源說”的是參與研究北京人化石的德國解剖學家和體質人類學家魏敦瑞。1946年,魏敦瑞提出“人類演化多元”假說,認爲人類演化有4條路線,分別是東亞、歐洲、非洲和東南亞到大洋洲路徑。在東亞人類演化路徑上,魏敦瑞明確認定北京猿人-山頂洞人-蒙古人種的祖先後代關係,限於當時人類學發展和考古材料,實際上魏敦瑞認定北京猿人就是現代中國人的祖先。

後來,吳新智教授進一步提出東亞人羣演化的“連續進化附帶雜交”模式,其主要論據來自化石。

根據之一是在中國不同地區都發現了不同年代的人類化石,表明在中國土地上人的活動和演化是持續的。從更爲久遠的年代看,有距今約170萬年的雲南元謀人,距今115萬年至60萬年的陝西藍田人,距今60萬年至35萬年的南京人,距今50萬年至20多萬年的北京人,距今約40萬年的山東沂源人,距今30萬年至20萬年的安徽和縣人,距今十幾萬年的廣東馬壩人等。從現代人最近的祖先晚期智人生活的年代看,中國境內有距今5萬年至3.7萬年的內蒙古鄂爾多斯河套人,距今4萬年至3萬年的四川資陽人,還有距今3.3萬年至2.3萬年的廣西柳江人。

根據之二是中國人的相貌和解剖特徵。從面部特徵看,中國古人類化石有許多共同點,體現爲面孔扁平、鼻額角較大、鼻樑扁塌、眼眶呈長方形,以及外側的骨骼表面比較朝向前方,鼻腔前口與眼眶之間的骨表面比較平或微凹等。更早的中國古人類化石的腦顱前部都有或強或弱的矢狀脊,額骨隆起最高處在腦顱下半部。這些特點都有延續性,基本和現今的中國人相似,但是非洲人並不具備這些特徵。

此外,從中國古人類化石的牙齒來看,有一個明顯區別於其他人種的解剖特徵,即鏟形門齒。中國人上門齒(上頜兩顆中門齒)的兩邊緣翻卷成棱,中間低凹,像一把鏟子。從距今170萬年的元謀猿人到50萬年的北京猿人,再到距今十幾萬至幾萬年的晚期智人、1萬年以來的新石器時代東亞人,80%以上都擁有鏟形門齒。在日本、韓國等東亞近鄰民族中,鏟形門齒的比例也相當高,而在歐洲、非洲各族羣中,鏟形門齒極少。現代歐洲人、非洲人鏟形門齒的比例只有約5%和10%。

現代中國人起源於本土不僅限於化石證據,還有遺傳學根據。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹團隊2017年在《當代生物學》雜誌上發表了首個針對中國古人類的基因組研究成果,他們根據北京房山田園洞的一名男性個體基因組樣本破譯了中國第一例古人類全基因組,確定4萬年前的田園洞人具有明確的東亞人基因。有意思的是,該古人類全基因組與某個古歐洲人羣還有特殊的遺傳聯繫,這意味着,當時亞洲人羣具有多樣性的祖先,並非只有遷徙而來的非洲智人。

釐清中國人演化脈絡仍需繼續探索

其實,關於現代人類的起源,一直存在“單一地區演化”和“多地區演化”的爭論。而對於現代中國人,無論是起源非洲還是中國本土的假說,都並非完美。

對於現代中國人非洲起源論,質疑者認爲,完全用追溯DNA分子的方法來確認人類的祖先,包括現代中國人的起源在時間和結論上並不準確。美國芝加哥大學教授、美國科學院華裔院士李文雄曾表示:每一個遺傳位點,只能夠捕捉人類歷史的某一片段,需要研究足夠多的位點,才能對現代人的起源形成共識。從這個角度來看,追溯現代中國人的起源,僅有M168這個基因位點的證據並不充分。

而對於現代中國人起源於中國本土,質疑者認爲,距今10萬年至4萬年之間,是一個非常重要的時段,但中國古人類的化石證據恰恰缺乏該時段的。既然存在這樣一個空白期,就很難說中國人的演化是延續未間斷的。

應當承認,這個空白期由於第四紀冰川的嚴酷環境,東亞地區絕大多數的生物種類都難以存活。不過,現在已經陸續發現了當時的一些動物化石證據,在華南有大量猩猩、犀牛、大象等動物化石,在華北也有許多牛、馬、老虎等溫帶動物化石,只是還沒有大量發現這個時期的人類化石,僅有少量化石出土,如廣西柳江土博咁前洞、浙江桐廬和河南許昌的人類化石。

最近,古人類學家在廣西崇左智人洞發現了距今11萬年左右的人骨化石,在湖南道縣福巖洞古人類遺址出土了40多枚古人類牙齒,測年結果爲距今10萬到8萬年。這些人類化石與北京猿人等早期古人類具有相似的解剖特徵。

顯然,化石證據與基因研究需要相互印證。現代中國人起源於非洲的假說需要化石證據來印證,也需要更多基因位點作爲證據補充;現代中國人起源於中國本土的假說需要基因組的印證,同時也需要更多的化石證據。因此,截至目前現代中國人的起源仍然難下定論。無論起源於非洲還是中國本土,均爲科學假說,需要未來更多的研究結果來證實或證僞,而且這個問題極有可能會長期爭論和探索下去。

對於“中國境內古人類是現代中國人祖先嗎”這一課題,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所認爲,未來的研究需要以東亞大陸古人類化石和全新世人類遺骸爲主要研究材料,通過化石的體質形態、遺傳結構(古DNA、古蛋白)及伴生的考古學證據等綜合研究手段,對不同類別化石特徵的形態表現特點、時代變化、區域變異進行系統深入研究,從而分析論證東亞古人類和現代中國人羣在年代學和形態學上是否具有連續性。只有搞清楚現代中國人羣到底來自哪裡,他們是否爲當地古老型人類的直接後代等問題,才能揭示東亞大陸人類的演化規律,釐清中國人演化的脈絡。(完)

來源:北京日報