闲话上古人类迁移史 周口店的原始人是智人吗？

大约四十到二十万年前，非洲东部的原始人群里发生了一些基因突变，产生了一个新的种群。这群人的特点是有发达的大脑。他们的成年人的脑容量高达1300毫升，大大超过了别的原始人的800到1100毫升脑容量。我们现在把这个人种叫做智人(Homo sapiens)。智人们倚仗他们的智力，在非洲广泛分布开来。经过几万年的跋涉，他们的足迹到达了非洲东北角的埃塞俄比亚地区，西非的刚果河谷，象牙海岸，南非的好望角。 十二万年前，一群智人穿过非洲北部、那时候还是绿色的撒哈拉地区，沿红海南岸来到红海北端，在欧亚之间的埃及的尼罗河流域和地中海东岸定居。不幸的是，十万年前的一次冰川期把大量地面水储藏到冰川里，夺走了水源，把非洲北部和亚洲的阿拉伯半岛的大部分地区变成了沙漠。这群先驱者的足迹消失了。智人走出非洲的第一次尝试失败了。 大约九万年前，智人第二次走出非洲。埃塞俄比亚一带的渔民渡过红海海口，进入阿拉伯半岛南端。在接下来的两万年里，这群人沿着阿拉伯海的海岸线来到西南亚的伊朗、巴基斯坦、印度，再沿着印度洋北岸到达印度支那半岛沿海和南洋群岛，最后来到现在的中国广东、福建沿海。地球上现存的人类，无论住在任何一个角落，都是这次走出非洲的这群智人的后代。 走出非洲的智人又一次遭遇一场几乎灭顶的灾难。七万四千年前，印度尼西亚的苏门答腊岛托巴火山大爆发，火山灰覆盖印度、巴基斯坦深达五米，并造成长达六年的“核冬天”和一千年的冰川南侵。这场灾难灭绝了南亚次大陆的人口，使得走出非洲的全部智人总共只剩下了一万人左右。不幸中的大幸是，剩下来的智人在阿拉伯半岛，西亚的伊朗，和东南亚的沿海地区存活下来。 大约七万年前，逃过灾难的智人继续向四面八方进发。在东南亚的智人分为三路，一路往北进入东亚，一路往南进入澳大利亚，另一路往西再次进入印度。在阿拉伯半岛和伊朗地区的智人也分为两路，一路往西北进入西亚，到达黑海，并在五万年前沿着多瑙河进入欧洲，另一路从西亚往南重新进入印度，与从东南亚回来的智人会师。 大约在四万年前，在西亚的人群分两路向地中海南岸和中亚平原扩张。华北、华南的人群则向昆仑山麓的青藏高原、亚洲北部的蒙古地区和西伯利亚原野进发，并登上了日本群岛。大约在二万五千年前，中亚、北亚、东亚的人群分别通过西伯利亚，越过冰冻的白令海峡，来到北美洲的阿拉斯加。一部分人继续往东前进，到达大西洋沿岸、现在的美国新英格兰地区。 这时候发生了人类迁移史上的第三次大灾难。历史上最近一次冰川期从二万二千年前开始，持续数千年，把欧亚北部和美洲北部变做无垠的冰原。北纬55度线以北的人类除了几个孤立的避难所，全部灭绝。亚洲与美洲之间的人类迁移往来就此断绝。 这次冰川期在距今一万八千年时达到顶点。冰川退缩后，欧亚大陆冰冻线以南的人群先后进入新石器时代，发展了多种多样的语言和物质文明。北美洲东岸的人群则继续向南进发，到达南美洲东岸。北美洲西岸的人群也随后来到南美，开发了南美洲西岸。至此，智人完成了在全世界的迁移和拓展。 我们是怎样知道这一切的呢？这些知识主要来自对目前世界各地人群的遗传基因的测量数据。近年来，世界各国的科学家们联合工作，测定了两个有关的遗传物质携带的遗传编码。这两个遗传物质一个叫做“线粒体DNA”，另一个叫做“Y染色体”。 线粒体是细胞的“发电厂”，负责供应细胞活动需要的能量。线粒体内有一种环状的DNA分子，由一万六千多个叫做“硷基对”的单元排列成一定的顺序构成。线粒体DNA编码的一些基因参与执行线粒体的功能。线粒体由母亲通过卵细胞传给下一代。换句话说，我们身上的细胞里的线粒体完全来自母亲，跟父亲无关。假定有一群女人相互之间有亲属关系，我们去测定她们的线粒体基因编码，就可以根据这些基因编码的相似程度找出母亲、女儿、外祖母等母系亲属关系，无论她们是住在北京、纽约，还是马尼拉、伦敦。 Y染色体则是男人特有的遗传物质，参与雄性性别的决定和功能执行。Y染色体的DNA分子含有五千八百万个硷基对，由父亲传给儿子，并且在遗传过程中基本不跟来自母亲的任何遗传物质发生重组或交换。如果我们测定一群男人的Y染色体的基因编码，便也可以通过这些基因编码的相似程度来确定这群男人之间的父亲、儿子、爷爷等父系亲属关系。 DNA分子的结构非常稳定。在胎儿发育、幼儿成长、青少年发育、后代繁殖的过程中，无论是线粒体还是Y染色体的DNA分子都要被无数次地复制。这个复制过程是一丝不苟的。父母的基因编码被忠实地传给下一代，历经多少代人也基本上不产生变化。因此，来自一个共同祖先的人，或许在一千年的时间里移居了万里之遥，他们或她们的后代仍然具有基本相同的基因。反过来说，两群相隔万里、语言和生活习俗差别很大、但基因基本相同的人一定来自一个共同祖先。这两群人生存地点之间也因此可以划出一条他们的祖先迁移时走过的路线。 但是，无论怎样忠实，DNA复制过程偶尔也会产生错误。一般地说，DNA的每个硷基在被复制一百万次时，就有可能被错误地换成一个不同的硷基。也就是说，DNA复制这个化学过程有百万分之一的错误率。我们把这种情形叫做“基因突变”。如果这个突变后的、带有新的硷基序列的DNA分子被遗传给下一代，就有可能在未来的子子孙孙的身上传递下去。这个突变了的基因也就是这一群子子孙孙的标记。 几十万年来，基因突变的标记在各个人群里的积累是相当可观的。如果我们在分别住在两地的人群的基因里去检测两个已知的突变标记，发现有一群人只带有其中一个，另一群人却带有这两个标记，那么，这两群人不仅有可能来自同一个祖先，后者还有可能是前者的后代。这样，我们就在两群人居住地之间的迁移路线上加上了迁移方向。 基因突变在一定时间里发生的次数（突变频率）可以帮我们计算同一组基因内部两次突变的间隔时间。测量一定数量的动物植物的基因传递时突变的次数，在DNA序列里的位置，各个突变位置之间的距离，以及这些动植物生长和基因传播所需要的时间，我们可以计算出DNA分子的突变频率。拿上面说的两个突变标记为例，了解了突变频率之后，我们可以计算出这两个标记先后发生的时间相差多少，在这两群人之间的迁移路线和方向之上再加上时间的度量。 在测量和计算人类迁移路线时，来自世界各地的成十万上百万的人的血液等样品里提取的线粒体或Y染色体的DNA编码被一一实测，很多可能引起误差的因素，例如某个突变是不是测量本身的错误，是不是偶然发生在一个人身上、没有代表性，是不是同一个位置发生了突变之后、又在后代里再次突变回到起初的编码，被一一加以考虑。迁移路线的草图得到之后，还必须考虑到是否能合理地解释各地人民的相貌、体型、语言、风俗习惯的异同，是否能得到实地发掘的人类化石、文物和遗迹的证据支持。 线粒体基因的测定侧重女性的遗传线索。Y染色体侧重男性的线索。古时候这两条线索会指向很不一样的方向。比如两群人打仗，胜方把败方的男人斩净杀绝，掠去妇女，带回老家，那么线粒体与Y染色体基因纪录下来的人口迁移路线就大不一样。男的标记虽然就此断绝，但他们所属的那群人的基因，除开Y染色体，却被妇女带到新的地方延续下来。这样的情形在古代是很常见的。如果胜方在杀掉对方的男人之后，不回老家，却在新占领的地方住上一、二百年，又是一幅不同的情景。某个所谓的"成吉思汗"基因存在于从东亚到东欧的广大人群里的男人身上，就是一个很有趣的例证。 其实，智人并不是首先走出非洲的人。在那之前的几十万年前，另一群原始人就已经走出去了。进入欧洲的智人就曾经遭遇了先前到达的原始人----尼安德特人。尼安德特人是一种直立人(Homo erectus)。直立人跟智人亲缘很近，都来自非洲东部的同一群有着旧石器文化的原始人类。直立人在大约六十万年前从非洲来到欧亚。尼安德特人与智人在欧洲共同生存了三万多年。考古发掘的证据表明两者之间有物资和技术往来。但一般认为直立人和智人是不同物种，不能通过交配来产生共同后代。尼安德特人在大约三万多年前灭绝了。原因不详。最近人们找到了尼安德特人留下的一些骨髓组织，做了DNA的部分测定，没有在现代人类身上找到尼安德特人的基因。当然，结论大概要等到尼安德特人的基因全部测定之后。 北京周口店发掘出来的“北京人”化石代表了大约四十万年前生活在华北平原的的原始人。有些人误认为“北京人”是中国人的祖先。事实上，“北京人”的脑容量在1100毫升左右，根据脑容量判断也属于直立人。还有一种看法认为东亚人是直立人跟智人的混血后代。这个看法缺少化石证据。东亚的直立人灭绝时间比较早，并没有跟后来到达的智人在同一个地区同时生存。当然，也有个别地方例如南洋群岛的佛罗里斯岛上的脑容量700多毫升、身高三尺的侏儒直立人一直到一万二千年前才最后消失。 顺便说，有种看法认为中国文化对美洲原住民的文化有相当影响。这种看法缺乏古人类迁移时间的证据。移民美洲的智人诚然是从东亚、北亚起步，但是，中国古代文明跟世界其他地区的一样，是在历史上的最后一个冰川退缩之后、人类进入新石器时代时开始发展起来的，起始时间在八千到一万年前。那时候的美洲和亚洲之间的白令海峡陆桥已经消失，两地之间的人员来往也早已断绝了。 有人说“天不生仲尼，万古如长夜”，其实不是这样的。我们真正应该感谢的是那位勇敢地挑选了第一个长了个大脑袋的小伙子为婿的女子。设想一下，要是当年非洲东部出了一个大头孩子的人群里的女人们都嫌大头男人难看，都觉得还是脑袋小的看着顺眼，那人类的历史才真是万古如长夜呢。 （网文）