中新網9月11日電 一直以來，科學家都是利用石頭和骨骼推斷出人類的系譜。美國《新聞周刊 中文月刊》近期載文稱，由於人類進化科學正經歷自身的進化，現在又出現了新的證據。
與牙齒、顱骨和其他骨骼不同，毛髮經受不住氣候、地質的劇變以及時間的無情蹂躪。
因此，儘管有這樣兩個事實，即數百萬年前的顱骨證實了人類祖先從一個人種進化為另一個人種的同時大腦體積也會隨之增大，脊骨和髖關節的結構也說明了我們的祖先從什麼時候開始站立起來，但是，關於他們什麼時候開始失去了身體上的毛髮而代之以衣物，化石記錄卻不能提供任何線索。幸運的是，這讓馬克·斯通金想到了蝨子。
頭蝨寄生在頭髮中，而大一點的體蝨卻名不副實：它們寄生在衣物裡。頭蝨出現於數百萬年以前，而體蝨則是後來者。進化人類學家斯通金預感到，可以通過比較兩種蝨子的 DNA 來計算出體蝨是何時由頭蝨進化而來的，因為 DNA 可以有規律的速度積累變異(就好像已知一名打字員每分鐘會打六個錯字，就可以計算出他打一份文件需要多長時間一樣)。斯通金及馬克斯·普朗克進化人類學研究所的同事得出結論，蝨子系譜分化出不同分支不過發生於 11.4 萬年以前。由於新物種通常隨著新的棲息地出現而出現，所以這也就是人類祖先永久性失去體毛並代之以衣物的時間。衣物不僅能保暖，還為新進化而來的蝨子提供了一個家。
如果你問上一代的古人類學家蝨子 DNA 能揭示多少有關人類進化的信息，可能會被他們取笑。但是，有關人類起源和進化的研究已經取得了長足的進展。早在 1856 年，人們從德國尼安德谷的一個礦山中發現了一塊穴居人頭骨化石，這意味著曾經有另一種人類生活在地球上。自那時開始，我們就用石頭和骨骼來推斷人類的系譜。這些化石和工具證明，我們的祖先起源於非洲，他們能夠直立行走，懂得製造工具等。不過，現在又有兩個新的證據出現了，那就是 DNA 和大腦。
人類進化科學正在經歷自身的進化。儘管我們傾向於將物種的進化看成是單行列隊行進，認為下一代會簡單直接地繼承上一代，但是新的科學指出，人類的故事不但遠比那些拘泥《聖經》字義的人所想的複雜得多，也比世俗科學所猜想的複雜。在分析過現代人以及黑猩猩和其他物種(甚至是蝨子)的 DNA 之後，科學家將注意力集中於進化的各個轉折點上，比如語言和言語是何時及如何發展而成的，以及我們的祖先是何時離開非洲的。DNA 甚至可以揭示有多少人參與遷移。在紐約美國自然歷史博物館新建成的人類起源館裡，DNA 和化石平起平坐。通過對比大腦留在頭骨內的痕跡，「古神經學」找到了推動人類智力發展的結構是何時出現的，並揭示了祖先的生活和思維方式。不管你是否相信上帝引導著這些變化，這些發現都正在顛覆著長久以來人們對於人類如何進化的看法。
這並不是說化石已經過時。這些新發現就像修剪盆景一樣徹底修整並重塑人類的系譜。像《聖經》的系譜一樣簡潔的傳統模型(即一個物種帶來另一個物種)已經被取代了，變成許許多多的分支，這些分支代表著各個物種，它們與我們的直系祖先在同一個時期生活，只不過以滅絕告終。這就好像發現你的高曾祖父並非如你所想的是獨子，而是有許多的兄弟姐妹，只不過他(她)們由於某些未知的原因而沒有留下後代。最新的研究也表明了「進步」和「人類進化」都不過是偶然出現。在人類史前史上，進化不止一次產生了現代的特徵，包括面部沒有像猿人那樣凸出的眉脊和頜骨，只不過這些特徵後來消失了，並在數百萬年之後再捲土重來。新的人類起源館的館長之一兼古生物學家伊恩·塔特索爾說，人種的發展間歇地進行著，許多時長期都「沒有太多事情發生」，偶爾出現一些突然的變化。
正如展品所揭示的那樣，人類深深植根於東非熱帶大草原。人類和黑猩猩(與我們血緣關係最接近的現存物種)的最後一位共同的生物祖先在那裡居住，在人類系譜的分岔點上，不僅意義重大，而且引起了許多爭議。化石不曾為我們解答系譜何時出現了分化，而 DNA 也許可以。人類的 DNA 和黑猩猩的 DNA 的分別只有 1.2%，而且 DNA 的變異速度也非常有規律性。因此，科學家完全可以利用這個速度來校準「分子鐘」，從而測出發生基因變異的時間。舉個例子來說，現存的黑猩猩和人類的 DNA 有約 3,500 萬個化學「符號」是不相同的，這就意味著這兩個系譜是在 500 萬到 600 萬年前開始分化。這與地球氣候在 650 萬年前變得極端寒冷和乾旱的發現剛好吻合，而這種氣候變化恰恰可以刺激新物種的產生。留在森林的類人猿幾乎沒有出現任何變化，它們就是今天的黑猩猩的祖先。而那些冒險進入新形成的棲息地乾旱草原的類人猿，則邁出了成為人類的第一步。
現在輪到具爭議性的部分了。2001 年，一支在查德挖掘的研究組出土了一塊化石，並聲稱這是人類(而非黑猩猩)祖先的最古老化石。如果這是真的，它一定生活在兩個系譜出現分化之後。問題是，薩赫勒人查德種活在近 700 萬年前，該人種的暱稱為「圖邁」(Toumai)，當地語是「小孩」的意思。而根據基因數據，人類和黑猩猩的分化發生在至少在這之後的 100 萬年，暗示圖邁根本不是原始人種，即人類而非同族的黑猩猩的第一個祖先。
如果圖邁不是我們的祖先，那麼他為什麼長著與 500 萬年後的人種相像、類似人的面部和牙齒呢？喬治華盛頓大學的古人類學家伯納德·伍德說：「700 萬年前的原始人應該開始像個原始人，而不是擁有這麼多年後在化石記錄中看到的特徵。」圖邁即使不是我們的祖先，也具有非常重要的價值。因為他打破了人類進化的「系譜」模型，這個模型指出，圖邁的後代是南方古猿，然後是能人、直立人和智人；它假定每次的生物革新 ── 不論是出現兩足特徵、大腦體積變大還是其他 ── 都只發生一次，然後便停留在那裡。
相反，進化將不同的特徵組合集中在原始人身上，然後讓它們消失，直到後來的人種將它們進化。伍德說：「相似的特徵進化了不止一次，這意味著你不能把它們當作金科玉律來證明一塊化石遺傳自另一塊，或者一塊化石具有某個高級特徵，就意味著它是現代人類的直接祖先。人類系譜中的許多分支都還沒有被發現。」
事實上，從 400 萬年前開始，有六種屬於南方古猿的人種來自非洲。南方古猿阿法種的化石(稱為露西)於 1974 年被發現，擁有碩大的頜骨和突出的面部等類人猿特徵，可能為了安全和尋找住所而攀爬到樹上。但他也直立地在草原上行走，這正是現代人類的特點。在 360 萬年前的火山灰中保存著的腳印無聲地見證了身材一大一小的兩個阿法種 ── 女性與配偶或父母與孩子 ── 走過今天的坦尚尼亞平原。
到底是什麼觸發了這一突變，是什麼讓我們開始成為人類，這些難題一直困擾著專家。儘管石頭和骨骼都幫不上忙，基因和大腦已經開始說話了。去年夏天，科學家發現了叫做 HAR1(代表人類加速進化區)的基因，這種基因存在於雞、黑猩猩和人類等動物的身上。從 3.1 億年前(系譜上雞和黑猩猩在這時分為兩支)到 500 萬年前，該基因的 118 個化學「符號」中只有兩個發生了變化。但是，戴維斯加州大學的凱薩琳·波拉德與同事發表的報告指出，自從人類系譜從黑猩猩分化出來以後，有 18 個化學「符號」在瞬間(相對而言)發生了變化。變化速度如此快，象徵了這種基因在進化過程中不斷使攜帶者具有優勢，也許從南方古猿就開始出現這種情況。
相對於其他器官來說，大腦獲得這些基因優勢的可能性最大。人類懷孕的第七周至第九周期間，HAR1 最活躍，顯然刺激了大腦的發育。而且，在形成人類大腦皮層的六層神經元的細胞中可以找到大量的這種基因。波拉德說：「HAR1 存在於影響皮層的幾何形狀和布局的神經元中。」它有可能幫助人類祖先的大腦皮層發育出複雜大腦所特有的精細褶皺。
除了使大腦結構更為複雜之外，基因變異也幫助大腦的化學特性進一步發展。2005 年，杜克大學的馬修·羅克曼和同事發現了一種叫做 PDYN 的基因，它於 700 萬年前，就是在人類最古老的直系祖先出現後不久，開始積累變異。這種基因可以控制一種叫做強啡肽原的分子的產生，它就像大腦的上湯一樣，可以根據加入什麼配料而變成一些神經化學物質，為感知、行為和記憶奠定基礎。人類起源館的館長之一羅布·德薩萊說：「化石可以為我們提供許多信息，但是基因組能夠告訴我們是什麼使語言成為可能，是什麼使大腦發育成今天的樣子。」
誠然，要改進大腦並推動新人種的產生，光靠強啡肽原的魔法是不夠的。為了找出令我們成為人類的其他因素，由洛杉磯加州大學的神經遺傳學家丹尼爾·格舍溫德領導的一組科學家正在研究哪些基因組合活躍於黑猩猩和人類的大腦皮層，那是更高等思維的區域。去年，他們得出了結論：那些影響電信號從一個神經元跳到另一個的速度並從而影響大腦處理信息的速度的基因，那些能增進細胞之間的聯繫並從而增強學習和記憶能力的基因，以及那些能促進大腦發育的基因，都會變為「高等」的人類基因。看來，這種基因活性模式是隨著南方古猿人種的出現而開始存在的。而且它有助解釋露西人種的形成。阿法種女性和男性的身高為 1 到 1.5 米，體重為 27 到 45 公斤。他們的牙齒較小，有利咀嚼水果和堅果，而不利於咀嚼肉類(當時存在的獵物是像熊一樣大小的土狼、劍齒虎和其他巨型爬行動物和肉食性鳥類，足以使這些人種成為堅定不移的素食者)。2005 年，華盛頓大學的人類學家羅伯特·薩斯曼與人合著了《被獵殺的人類》一書，他指出，這表明早期的人類在大多數情況下是獵物而非獵食者。證據極明顯，許多化石頭骨上都有大型貓科動物留下的洞和由肉食性鳥類留下的爪痕。
早期的人類是獵物而非獵人這一發現，顛覆了有關人種如何茁壯成長的傳統觀點。幾十年以來，主流觀點一直認為獵殺技術和戰勝競爭對手的能力，是我們的祖先成功進化的關鍵所在(現在的批評家認為，在 20 世紀的大部分時間內，男性在人類學中的主導地位令這個觀點普及)。但是，薩斯曼堅持認為，獵物物種的倖存與這些無關。相反，他們依賴的是智慧，尤其是社交技巧，而得以倖存的。獵殺為我們的祖先帶來了進化的壓力，迫使他們相互協作並群居。這才是我們的進化遺產，而非侵犯和戰爭。
遺傳學和古神經學都支持這個觀點。一種叫做後葉催產素的荷爾蒙，最為人熟悉的功能是在婦女體內起到催產和促進乳汁分泌的作用，同時它也會在大腦(包括男性和女性)中發揮作用。在大腦裡，它令人在交往過程中產生信任，從而促進協作行為，使他們為了共同利益而生活在一起。科學家在比較黑猩猩和人類的基因組之後得出結論，認為後葉催產素存在於兩個物種的祖先體內。但是，後葉催產素自那時起已經歷了變化，也許在於大腦對它的反應強度及它產生的數量。研究仍然繼續，但是其中一個可能的發現是，變化發生在 170 萬年前左右，此時我們的祖先已習慣了基於男女之間的持久結合而建立起來的體系。
這是一個成功的方程式，而且它也可能在大腦上留下印記。除了揭示大腦的體積之外，古神經學也分析大腦留在頭骨內側的表面特徵的印記。這將為探索大腦組織結構提供線索。科學家比較了 250 萬年前的南方古猿非洲種和傍人屬兩個人種的大腦形狀，發現控制更高等認知的額葉在形狀上有著較大的差別。佛羅裡達州立大學的迪安·福爾克說：「傍人屬的大腦形狀像淚珠，而非洲種則更像方形；非洲種的大腦底部陡斜，而傍人屬則有點尖。」這種構造顯示，非洲種有一個發育更好的區域稱做第十區，主要負責決策、主動性和預先規劃的能力。這可能就是非洲種能夠進化而傍人屬以滅絕告終的原因所在。
古神經學承諾要完成針對古代物種大腦的簡單研究(只集中研究體積)所不能夠完成的任務，那就是解釋人類祖先的偉大進步。在大約 250 萬年前，一個新的人種能人出現在非洲。著名的路易斯·利基和瑪麗·利基發現，能人是第一個大腦比黑猩猩大的人種，而且也是第一個懂得製造工具的人種：石器工具(鋒利的片狀石頭)，這些工具隨著能人的出現而出現。他們的直接後代直立人，向前邁出了同樣重要的一步，那就是走出非洲。在喬治亞共和國一個叫做德馬尼西的遺址，科學家出土了 180 萬年前的直立人化石。賓厄姆頓大學的菲利普·賴特邁爾說：「這是我們所知道的非洲以外的第一個偏遠村落，看來這些人在離開非洲後似乎足跡踏遍整個歐亞大陸。」他們成為了爪哇人和北京人等(沒有一塊北京人化石從第二次世界大戰中倖存下來。當時，人們準備將化石運往美國保存，卻在運輸途中把它們丟失，只有模具得以保留下來)。古人類不僅會走路，他們穿越了廣闊無邊的海洋，於 6 萬年前到達澳大利亞。
直立人顯示了用大腦的體積來衡量物種的才能太過原始。在德馬尼西，大腦的體積從 600 到 770 立方釐米不等，與更為原始的能人差不多。但是，直立人並非由於大腦體積而引人注目，而是其大腦結構。他們是人類祖先當中首個具有不對稱大腦的物種，就像現代人類一樣；南方古猿的大腦並不是這樣的。大腦不對稱是分工日益明確並因此能夠進行複雜認知的標誌。直立人將它用在許多地方，包括發現並懂得用火，不過並沒有應用到技術領域。同德馬尼西化石一起發現的工具包括切割用石片、製造石片的石頭「核心部分」和一件砍伐工具。即使是在那個時代，這些工具也都顯得原始。伯納德·伍德說：「以前一直認為要取得石器工具專業的碩士學位才能離開非洲的想法太不切實際了。」
有些科學家認為，儘管在 200 萬到 100 萬年前直立人遍布歐亞大陸，DNA 卻清楚地顯示，該人種幾乎肯定走向滅絕，不可能是我們的祖先。根據這個觀點，散布在舊世界的各個直立人群體應該都積累了同樣的突變並經歷了成為智人的物競天擇。但是，Y 染色體卻顯示了情況並非如此。Y 染色體完整地由父親遺傳到兒子身上，換句話說，它就好像姓氏一樣，可以用來追溯血統。但是，正如姓氏在埃利斯島會被英國化一樣，Y 染色體有時候也會改變，而改變之後的版本會傳遞給所有的男性後代。在來自全世界 21 個種群的 1,062 名男性的 Y 染色體中，史丹福大學的分子人類學家彼得·昂德希爾發現了 160 例此類變化。他使用分子鐘技術得出了結論，所有現存男性的最後一位共同祖先生活在 8.9 萬年前的非洲。第一批現代人類 ── 因此並不是在這 100 萬年前更早進入亞洲的我們的祖先直立人 ── 於 6.6 萬年前左右離開了非洲。
這批原始定居者的數量少得驚人。人口遺傳學家根據現今 Y 染色體的變異數量，推斷出了這批「創始人」的人數。最佳的估算結果是 2,000 名男性。假設女性的數量也相同，那麼只有 4,000 名勇士冒險走出非洲。我們就是他(她)們的後代。
有關早期的人種，有一件事讓人覺得非常好奇，就是他們從很早開始就已經很像人類。史丹福大學的考古學家理察·克萊因說：「60 萬年以前，大家都長著碩大的大腦，而到了 20 萬年以前，非洲的人看起來就像現代人了。但是，直到 5 萬年前才出現了具象藝術、雕像和珠寶。這需要他們在某種認知的進步，也許在語言或勞動記憶方面。但是，由於大腦的體積幾乎沒有發生變化，所以一定是大腦結構發生了變化，才促使行為意義上的現代人類出現。」
正如我們的生理機能的各個方面一樣，這種結構上的變化一定是來源於基因。研究人員仔地細研究基因組，搜尋著與語言、藝術、文化和其他高智商的產物同時出現的基因，結果發現了三個在時間上吻合的基因。
第一個叫做 FOXP2，負責人類的言語和語言，不過它在其他物種身上一定扮演著不同的角色，因為沒有語言表達能力的老鼠也有這種基因。馬克斯普朗克研究所的斯萬特·帕博和同事利用標準的分子鐘技術推斷，人類的 FOXP2 是在不到 20 萬年以前出現的，差不多是解剖學意義上的現代人登上世界舞臺的時間，也可能僅僅是在 5 萬年前出現的。如果真是這樣的話，那麼只有那些最後一批離開非洲的人種才發展出先進的口語。另一個是影響大腦體積的小腦症基因。它出現於 3.7 萬年之前。非常有趣的是，這又恰好是象徵性思維在離我們最近的祖先身上出現的時間。第三種基因 ASPM 也與大腦體積有關，出現在 5,800 年以前。這剛好發生在人們在近東建立第一批城市之前，也是智人獲得現代的外形之後。因此，這說明我們仍然處在進化當中。
當然，化石的故事還沒有說完。這些來自遠古的無數「明信片」仍然躺在舊世界的巖石中。不過，遠古 DNA 和腦灰質不斷地向我們揭示秘密，為我們由來已久的探求增添了活力，幫助我們理解人類的起源和進化過程。(莎倫·貝格利 瑪麗.卡麥可)
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