作者:洪蔚 来源:科学时报 发布时间:2010-5-21 9:21:46
选择字号:
两种古人类间的基因交流得到证实
科学时报:现代人起源研究向弥合分歧迈进一大步
 
在人类起源研究上,人们面对久远的年代和严重残缺、遗失的证据,就好比是盲人摸象,甚至就像是在黑夜里观察事物。我们可以判定和相信我们看见的事物,而那些没有看见的却并不一定不存在,因而可以用“有什么”来提出假说,却不能因为“没发现什么”来断定结果。
 
[科学时报 洪蔚报道]几天前,记者见到中国科学院院士吴新智的时候,这位年逾80的老先生显得比往日更加愉悦。
 
今年5月7日,由德国科学家领衔,包括美国、英国、克罗地亚、俄罗斯、西班牙、爱尔兰、中国等国科学家合作在美国《科学》杂志上发表了长篇论文,证实了尼安德特人与现代型人类的祖先之间存在基因交流。这一发现改变了分子生物学研究长期被许多人坚信不移的观点,也从一个侧面表明,对人类进化的任何探索都不可忽视形态学的研究成果。
 
基因交流:
 
现代人类起源的分歧焦点之一
 
关于现代人起源的问题,多年来争论颇多,特别是1987年以来分子生物学的介入,使这个领域“波澜”骤起。
 
1984年,中国古脊椎动物与古人类研究所的吴新智和两位国外古人类学家依据古人类学领域传统研究方法,以他们多年研究为基础,提出了现代类型的古人类起源于东亚、东南亚、非洲、欧洲等地的古人类,也就是有多个地区(不仅非洲)的古人类进化成现代人,各个地区的古人类之间存在或多或少的基因交流,这就是多地区进化假说。
 
1987年以来,分子生物学研究介入现代人起源的研究领域,立即对多地区进化假说提出了全面质疑与否定。
 
分子生物学抽样研究了当今人类的DNA,“以今推古”提出,大约20万年前在非洲出现了一种全新的现代型人类,先是在非洲繁衍,然后在大约13万年前开始走出非洲,在亚洲和欧洲全面替代了“土著”人种,也就是当时轰动一时、至今广为人知的“近期出自非洲说”或“取代说”,又称“夏娃说”。
 
按照这个假说,中国的早期人类,例如北京猿人和比他们早和晚的古人类以及欧洲的尼安德特人都完全彻底地灭绝了,没有任何一点基因流传到现代人身上。
 
“多地区进化说”和“取代说”这两种完全对立的学术观点,使现代人起源问题一时间成为争议的焦点。
 
尽管分子生物学手段有它的先进之处,然而对传统研究得出的不同看法,却也拿不出令人信服的证据。
 
回顾1984年“多地区进化说”出世的时候,还只能从理论上推论各种古人群之间有基因交流,没有举出形态学的证据。1988年,吴新智在《人类学学报》上发表了一篇论文,提出了基因交流的具体证据。
 
在文章中,他将中国的人类化石与欧洲的早期智人进行形态学比对,指出广东曲江马坝出土的头骨的眼眶呈圆形,其外侧下缘是锐的,而中国其他化石人的眼眶基本上呈长方形,其外侧下缘成圆钝状;广西柳江和四川资阳以及云南丽江出土的头骨的枕骨上都有一个椭圆形的发髻状隆起。这些结构在中国所有其他化石上都没有发现过,在中国没有发现如此形态的来源。
 
有趣的是,如此形状的这些结构却是欧洲尼安德特人的典型特征。因此,最合理的推测应该是,马坝、柳江、资阳、丽江头骨上这些特殊的性状是欧洲尼安德特人基因向东流的结果。
 
但国外一些学者却提出非洲黑人也有发髻状隆起,他们和尼安德特人的头骨都是狭长的,主张头骨狭长是形成发髻状隆起的原因。实际上,柳江、资阳、丽江的头骨都是短而宽的,而中国山顶洞人头骨虽然狭长却都没有发髻状隆起。1999年,德国遗传学家根据对尼安德特人DNA的分析,认为尼安德特人不可能与现代人发生杂交,得到广泛的认同。
 
看不见的证据浮出水面
 
20多年来,特别是最初的10年,“取代说”在国外处于绝对优势,“多地区进化说”处境十分艰难。1998年起,有几篇对现在中国人的基因进行分析研究的论文陆续发表于一些著名杂志,一致主张中国现在的人都是大约6万年前从非洲移民过来的后代,这些移民完全取代了原来生活在中国的化石人类,使得此前的中国古人都灭绝了。
 
“取代说”在国内很快得到普及,两种假说的争议受到媒体的关注。最初面对媒体时,吴新智只能举出化石和旧石器考古以及古环境等方面的证据来阐释“多地区进化”的理论,与“取代说”的主张不可避免地形成尖锐的矛盾。
 
但吴新智又考虑到,既然研究的对象同样都是人类的进化,不同的学科用不同的手段进行探索,理应得出协调一致的结果,但现实中却矛盾重重。他试图探索产生矛盾的症结在哪里,并开始阅读与现代人起源有关的分子人类学文献。
 
吴新智说:“我上大学的时候,DNA双螺旋理论还未出世,我所知道的DNA知识十分贫乏。”为了更好地了解这门新兴学科,寻找将古人类学和分子生物学的研究成果进行协调的科学道路,在70岁时,吴新智开始学习分子生物学。
 
随着对分子生物学有关人类进化研究的了解,吴新智对“夏娃学说”产生了更多疑问。
 
比如不同的基因与不同的身体构造和机能相联系,不同的人基因构成不同,检测的基因和被检测人的数量的不足,必然使其分析结果的准确性大打折扣。
 
又如基因突变的速率在不同的遗传位点往往很不相同,究竟采用多快的突变率才能代表人类身体的整体?过去一般认为,来自非洲的现代人与原来住在欧亚大陆的古老型人没有基因交流,并以此为前提进行推断;然而如果这一前提不能成立,应该如何评估现有的推断方法与结果等就是一个问题。
 
20多年来,吴新智始终坚持他青年时代学习医学的过程中树立起的科学信念方法,“我们研究的事物是复杂的,必须综合考虑各种来源的信息”。思考问题的出发点可以只是自己熟悉的本门学科的零星证据,作出推论时必须认真考虑其他有关学科的证据,努力争取自己的推论与所有证据都能协调,至少不能有不可克服的矛盾,否则就要反思自己对证据的解读有没有问题。
 
在人类起源研究上,人们面对久远的年代和严重残缺、遗失的证据,就好比是盲人摸象,甚至就像是在黑夜里观察事物。我们可以判定和相信我们看见的事物,而那些没有看见的却并不一定不存在,因而可以用“有什么”来提出假说,却不能因为“没发现什么”来断定结果。
 
近些年,随着分子生物学研究的深入,个体抽样和基因研究数量的增加,不同的结果陆续产生,一些学者开始反思过去的某些推论。
 
5月7日发表在《科学》上的这篇文章,采用了近年来兴起的古DNA研究方法,也就是从早期的“以今推古”发展到“古今对比”。他们从尼安德特人的骨骼中提取DNA,分别与一个中国人、一个法国人、一个大洋洲巴布亚新几内亚人以及两个非洲人进行比对,结果发现,尼安德特人分别与中国人、法国人的祖先存在基因交流,未发现与巴布亚新几内亚人、非洲人祖先存在基因交流。这一结果证实,基因交流在两类古人之间确有发生。这也是分子生物学在现代人类起源问题上一次观念的“质变”。
 
分歧,将因开放而弥合
 
其实,从这个实验结果中我们不难看出,问题依然存在。此次基因比对,未发现尼安德特人与非洲人祖先的基因交流证据。这个结果让研究者自己也感到难以琢磨。研究者在文章中指出,有的基因变化,只留下很少的证据,但留下的痕迹少,不等于没有发生过。
 
分子生物学家的这项研究结果,特别是他们对研究结果的态度,让吴新智感到欣慰。在古人类学领域,在现代人起源研究上,只有保持开放性的学术思想,才有可能拨开迷雾,逐渐科学地拼合严重残缺的人类起源与迁徙的蓝图。
 
科学家的这项研究成果,与目前的一些考古证据互为印证。在以色列地区的考古发现显示,在大约10万至5万年前,这一区域曾同时近距离地居住着尼安德特人和现代型人类。长期以来,这一考古证据与“尼人与现代型人不存在基因交流”的观点产生冲突。因此,一些人曾试图解释为,两个群体间从未谋面。
 
也就是说,当尼安德特人到这里时,现代人正好离开,现代人回来的时候,尼安德特人也正好离开,如此交替往复,因此没有发生基因交流。这种解释实在是太过于牵强。
 
现在的这项新成果解开了这个谜,两种学科资料的互为印证,在吴新智看来,说明了在古人类学研究领域,需要新兴学科与传统学科,在互相尊重、互相了解对方研究方法的基础上,进行合作与交流,取长补短,彼此促进。
 
吴新智去年刚刚招收了一位大学本科学习分子生物学的研究生。在接受《科学时报》记者采访时,吴新智说:“我不只要把我的古人类学知识和工作方法传授给她,还想向她学习分子生物学方面的知识,这种互补是寻求人类进化研究中不同学科成果走向协调所需要的,也是这个学科未来发展所需要的。”
 
吴新智对这个学科特点几十年的深入理解,使他在近20多年来处在“少数派”的孤立局面中,一直执著地坚持“研究人类起源和进化必须对其复杂性有充分的估计”、“没有发现的,不等于不存在”的观点,并坚信,对不全面的原始信息进行不正确解读而得出的推论终究有一天会被纠正。
 
如今,面对此次“质变”,老先生的欣慰之情也让人感动。他说:“我始终坚信会有这一天,但没想到在我的有生之年能亲眼看到。这是最让我欣慰的。”
 
《科学时报》 (2010-5-21 A2 综合)
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 
SSI ļʱ
 
读后感言:

验证码:
相关新闻 相关论文

图片新闻
捷龙一号火箭首飞送最大民营卫星入轨 SKA望远镜区域数据中心建设
中科院昆明植物所培育3个报春花新品种 小柯机器人:最新《自然》《科学》精选
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐