2020-10-21 01:55:19 來源：科技日報
科技日報記者 陸成寬
人類從哪裡來？
20世紀以來，人們一直在探尋這一問題的科學答案。
現代人的起源一直是學術界爭論的熱點話題。「完全替代假說」是現代人起源領域的一個重要假說。約7萬4千年前的多巴(Toba)火山噴發是「完全替代假說」的一個非常重要的證據，該事件一度被認為造成了全球氣候變冷及環境惡化，並且最終導致了熱帶非洲以外地區人群的滅亡。
國際期刊《國際第四紀》8月底在線發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所葛勇博士與高星研究員在現代人起源方面的最新研究進展。該研究認為多巴火山噴發並沒有導致全球變冷和人類滅絕，多巴火山的噴發也不能用於支持「完全替代假說」。
那麼，什麼是「完全替代假說」？除了多巴火山噴發，還有哪些證據支持這一假說？除了「完全替代假說」，關於現代人起源的假說還有哪些？中國的古人群是否曾滅絕？為此，科技日報記者10月19日採訪了相關專家。
「完全替代假說」認為 非洲人是其他人群的直接祖先
所謂現代人，是指解剖學上與現生人群一致的古人類，也就是說現代人是我們的直接祖先。關於現代人的起源，目前有兩個主流的假說，分別是「完全替代假說」和「區域演化假說」。這兩個假說的主要區別在於是否存在「熱帶非洲以外地區的人類曾滅絕」這一事件。
「完全替代假說」認為，存在「熱帶非洲以外地區的人類滅絕」這一事件，這就意味著非洲人群是其他地區人群的直接祖先。「這種假說存在兩個主要的理論依據：首先，目前發現的10萬年前至5萬年前的古人類化石較少，這就成為『完全替代假說』的基礎；其次，通過分子生物學，也就是對現生人群的DNA研究發現，存在一次非洲人群替代其他地區人群的過程，經過推斷，科學家認為這次事件發生在6萬年前至5萬年前。」葛勇告訴記者。
由於具有分子生物學的證據支持，「完全替代假說」在一段時間內十分盛行。但是，「完全替代假說」本身並不能解釋為什麼會發生「熱帶非洲以外地區的人類曾滅絕」這樣一個事件，而這時有關多巴火山的研究正好給了「完全替代假說」一個十分完美的解釋。
多巴火山噴發是近200萬年以來已知最大規模的火山噴發事件。一直以來，該事件都被認為是現代人起源「完全替代假說」的重要證據。多巴火山噴發發生的時間臨近全球氣候轉型期，大約在7萬年前，地球氣候由溫暖的MIS 5(深海氧同位素第5階段)向寒冷的MIS 4(深海氧同位素第4階段)轉變。
通過類比歷史中的大規模火山噴發造成的影響並結合核冬天理論，研究人員認為多巴火山噴發造成了地球長時間的寒冷，而這一結果恰好能夠對應「完全替代假說」認為的6萬年前至5萬年前的「熱帶非洲以外地區的人類滅絕」這一事件。
「因此，多巴火山噴發被認為是『熱帶非洲以外地區的人類滅絕』這一事件的起因，而『熱帶非洲以外地區的人類滅絕』這一事件是多巴火山噴發導致的結果。」葛勇強調，在研究人員建立了這樣的因果關係後，「完全替代假說」在很長一段時間內成為主流理論。
分子生物學證據表明 非洲以外人類活動並未斷絕
為了明確這次火山噴發事件造成的影響，葛勇、高星等研究人員收集了涵蓋多巴火山噴發時段的全球高解析度地質記錄，比如冰芯、石筍和湖泊沉積物，以及歐洲、亞洲和非洲的考古記錄，以全面評估多巴火山對地球環境和古人類的影響。
通過對各種記錄的綜合分析，研究人員發現約7萬4千年前的多巴火山噴發並未造成全球氣候變冷以及環境惡化，並且熱帶非洲以外地區的人類活動均未斷絕。「因此，並不存在由於多巴火山噴發導致的全球變冷和人類滅絕的事件，多巴火山的噴發並不能用於支持『完全替代假說』。」葛勇說，現代人起源作為一項重要的科學問題，應該被更加審慎地對待和深入地探討。
同時，隨著古環境學、考古學和分子生物學的發展及相關證據的積累，越來越多的證據表明，多巴火山的噴發並未造成災難性的全球氣候劇變，也就是說，並不存在由於多巴火山噴發導致的長時間氣候變冷。同時，熱帶非洲以外地區的人類活動並未斷絕，而且現生人群的體內也存在尼安德特人和丹尼索瓦人的基因。而尼安德特人和丹尼索瓦人都是在2萬年前至3萬年前滅絕的人種，以往認為這些古老型人類對現生人群沒有貢獻。
「所以說，從現在的各種證據來看，多巴火山噴發並沒有導致『熱帶非洲以外地區的人類滅絕』的能力，並且『熱帶非洲以外地區的人類滅絕』這一事件是否真實存在值得重新考量，也就是說『完全替代假說』的理論可能存在偏差。」葛勇說，在探討現代人起源問題的時候，兩種假說的支持者需要尋找更多有力的證據，而不能利用多巴火山噴發這一事件作為解決爭論的工具。
東亞地區現代人 不存在演化中斷和替代
關於現代人起源，除了「完全替代假說」，還有一個「區域演化假說」。
「區域演化假說」認為，不存在「熱帶非洲以外地區的人類曾滅絕」這一事件。也就是說，各地區的本土人群未曾滅絕，可能存在與非洲人群雜交的情況。「這種假說的主要依據在於各種考古學證據，比如石器技術的傳播與傳承、人類活動的延續等等。」葛勇說。
關於東亞地區現代人的起源，高星曾表示，自從「北京人」被發現後，尤其是德國解剖學家和體質人類學家魏敦瑞提出「多地區進化」的假說以來，東亞人群在很長時間內被認為是連續演化的，從直立人到早期智人、晚期智人，直至現生人群，不存在演化的中斷和替代。
許家窯—侯家窯、北窯、大地灣、徐家城、薩拉烏蘇、烏蘭木倫、織機洞、秦嶺地區諸遺址、井水灣、黃龍洞等遺址的地層和測年數據表明，神州大地不存在距今10萬年前至4萬年前的材料空白，人類演化的鏈條在此期間沒有中斷過。這就使得「完全替代假說」支持者所謂存在材料「空白期」的說法不攻自破。
「透過石製品原料特點及開發利用方式，石器製作技術，石製品類型、形態與組合特點，以及區域文化傳統演變等文化因素，可以看出中國乃至東亞舊石器時代文化是一脈相承的，說明這裡的古人群是生生不息、連續演化的。」高星說。
然而，多巴火山噴發導致「熱帶非洲以外地區的人類滅絕」說法的影響十分深遠，不僅體現在科學爭論中，而且也出現在許多影視作品以及科普講座中。葛勇表示，現在，這一觀點顯然不應該繼續存在。雖然多巴火山噴發的規模很大，但它並沒有造成地球氣候系統和環境的劇變，它可能對附近區域造成了短時間毀滅性的影響，但並不具備導致全球人類滅絕的能力。
編輯：肖天