理论教育 美洲土著的源起与基因历史

美洲土著的源起与基因历史

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:在哥伦布发现美洲后接下来的200年里,美洲土著几乎灭绝了。欧洲人带来的各种疾病,尤其是天花导致了90%以上美洲土著的死亡。由于没有文字记载,美洲土著的来源成为一个谜。很多年以来,许多人认为亚洲人和北美土著可能来自同一个起源。由于利用基因检测查清美洲土著起源的过程困难重重,经历了很多曲折,走了很多弯路,所以我们这里采取“倒叙”的方式讲述这个故事:先讲结论,再讲过程。

美洲土著的源起与基因历史

公元1492年,哥伦布的船队向西远航,意外发现了一块新的大陆,这就是美洲。第二年,哥伦布向欧洲各个君主发出公开信,通告了他的发现。这次发现使西班牙和葡萄牙成为人类历史上第一个世界海洋帝国,在此之前,人类历史上的海洋国家或帝国都是区域性的。

在哥伦布发现美洲后接下来的200年里,美洲土著几乎灭绝了。根据现代的研究估算,当年西班牙和葡萄牙人来到美洲时,这里生活着5 000万—7 000万美洲土著。欧洲人带来的各种疾病,尤其是天花导致了90%以上美洲土著的死亡。由于没有文字记载,美洲土著的来源成为一个谜。于是,殖民者们开始大量贩卖非洲黑奴(当时他们认为非洲黑人是另外一个物种)来填补美洲的劳动力空缺。西班牙人和葡萄牙人似乎对人类学考古学很少关心。

1787年,美国总统托马斯·杰弗逊(Thomas Jefferson)在他的《弗吉尼亚州笔记》(Notes on the State of Virginia)里写道:

……虽然亚洲与美洲是完全分离的,但是,中间只有一个狭窄的海峡……美洲印第安人与亚洲东部的居民之间相似的外貌使我们产生一个猜测,要么前者是后者的后裔,要么后者是前者的后裔……

20世纪中叶,美国体质人类学家协会的会长卡尔顿·库恩也曾经把亚洲人和美洲土著分为一类——Mongoloid(蒙古利亚人,又译为黄色人种)。当时的很多人类学家也持有类似观点。但是谁也说不清楚,美洲土著是什么时间,又是怎样来到美洲的?很多年以来,许多人认为亚洲人和北美土著可能来自同一个起源。

美国第三任总统托马斯·杰弗逊(Thomas Jefferson)

一百多年里,以美国为主的西半球考古学家先后在美洲挖掘出200多个“重要的遗址”,不仅没有找出美洲人起源的答案,反而引起了各种争议。由于利用基因检测查清美洲土著起源的过程困难重重,经历了很多曲折,走了很多弯路,所以我们这里采取“倒叙”的方式讲述这个故事:先讲结论,再讲过程。首先,我们再次看看这两幅示意图

M168:所有非非洲人的先祖,他的早期后裔M130走出非洲,到达澳大利亚等地。M168的后来的最大一支后裔是M89。M89的一部分后裔继续留在中东,一部分后裔M9形成欧亚大陆最大的宏单倍群,包括K-L-M-N-O-P-Q-R等单倍群。

我们现在看看M 9 的3 支重要后裔(参阅左图):

第一支M45:在欧亚干草原带分为两个方向,西路进入欧洲,东路进入南北美洲

第二支M175:进入亚洲东部,包括大部分中国、韩国、日本人;

第三支M20:进入印度次大陆。

基因检测的最终结果证实:

1.最早走出非洲的M130的一部分竟然来到了美洲,他们走了整整4万年。

2.M45的东路,从白令海峡陆桥一次又一次进入了美洲。

但是,在早期的DNA检测中,美国和欧洲的科学家们既想不到M130的后裔走了4 万年,也根本找不到M45这个关键的联系亚洲—美洲的基因标记。

美洲的南部是一望无际的大海,那是几乎不可逾越的太平洋。美洲的北部是一望无际的巨大冰原,在最后一次冰河期的鼎盛时期,绝大部分北美洲都覆盖在巨大的冰原下,厚度几百米的冰原从阿拉斯加一直延伸到美国中部。

《哥伦布登陆》(Landing of Columbus),作者John Vanderlyn
1492年10月12日,哥伦布率领三艘船登陆西印度群岛(West Indies)的一个岛。激动的哥伦布把帽子丢在地下,手持西班牙王室旗帜,宣布这个岛属于他的西班牙赞助人,显得情绪兴奋的一些水手已经开始四下寻找黄金,土著人在树后看着他们

北美洲

一边是广袤的大海,一边是巨大的冰原,石器时代的人类既没有向导和设备,也无法携带足够的食物走过几千千米冰原,这和跨过海洋一样几乎不可能。美洲似乎是一片无法企及的陆地。美洲土著的先祖是跨过白令海峡陆桥后,跋涉了几千千米的冰原,还是远航跨过了浩瀚无际的太平洋?虽然两个假设都不可能,但是,他们确确实实就在这里。

这些北美土著,难道是天上掉下来的?

当然不可能。人类学家和考古学家们争议了一百多年,没有任何两位专家的意见是相同的。基因科学家们没有参与争论,他们从电脑计算中发现:亚洲—美洲之间存在一个遗失的基因标记。他们离开实验室,飞往世界各地采样,最终找到了M45,地点就在西伯利亚

携带M45的群体叫作楚科奇人,生活在西伯利亚的东北角。前往这里采样的道路非常艰难,当时谁也不知道会有什么结果。俄罗斯东北端的克列斯特湾(Kresta Bay)地区,一年中有9个月是冰天雪地,楚科奇人(Chukchi)居住的小镇埃格韦基诺特(Egvekinot)几乎与世隔绝。科学家们首先要从莫斯科飞行一万千米,抵达阿纳德尔(Anadyr),从这里乘坐两个小时直升飞机后,再经过八小时的履带式军车的颠簸,才能抵达埃格韦基诺特。

楚科奇人是适应环境的奇迹。他们靠驯鹿生活,或在冰河上钻洞捕鱼。他们的这些技术几万年也没有改变。他们身穿驯鹿的毛皮,使用木杆搭建的帐篷,可以随着驯鹿群迁移,寻找地衣更丰富的地方。驯鹿是楚科奇人营养的唯一来源。几百万年以前的各种生物,都在这样的环境下消失了。只有走出非洲的现代人类才具备如此惊人的适应能力,在北极圈的极端环境下生存至今。正是在这些楚科奇人的身体里,生物学家第一次发现了M45。

白令海峡

起源于亚洲中部的M45是欧洲最主要的血统M173的起源

M45的携带者楚科奇人的先祖在大约四万年前进入西伯利亚,逐步适应环境,跟随着迁移的大批驯鹿,一直走进北极圈。在西伯利亚东北地区的Dyuktai和Ushki Lake出土了两万年前的人类遗迹,这里的石器非常尖细,呈现对称的“树叶”形状,这是一种细石器与其他人群的石器明显不同,但是与北美的早期人类遗址出土的石器几乎一模一样。

有趣的是,M45的计算分析获得的第一个结论,仍然与美洲土著无法联系在一起。基因分析发现:M45是欧亚大陆的群体进入欧洲的基因标记纽带——也就是说,M45首先证明欧洲人是从亚洲地区过去的。这个结果使得生物学家非常尴尬。当时研究欧洲人的起源也是一团乱麻,在欧洲人身上发现的几个基因标记也找不到来源,基因科学家的困惑比考古学家好不了多少。当时的分析发现欧洲分布最广泛的基因标记是M173,但是人们却找不到M173的来源。谁也没有想到诞生于欧亚大陆的M45会分成东路和西路,东路的后裔进入美洲,西路的后裔正是进入欧洲的M173。

这个惊人的结论推导出:美洲土著和欧洲人是近亲,中国—韩国—日本地区的人类没有进入美洲。这个结果发表之后,美国的媒体调侃说:原来本·拉登和布什也是亲戚。

那么,M45是不是亚洲—美洲的基因标记纽带呢?因为很多考古发现都非常明确地证明了这一点,例如西伯利亚人用的“克洛维斯枪头”与美洲土著的枪头几乎一模一样,他们的帐篷模式也如出一辙。

1950年代,在新墨西哥地区的克洛维斯文化(Clovis culture)遗址出土了大量文物,碳14技术推定这种文明起源于大约1.1万年前。数千件树叶形状的石器武器克洛维斯枪头(Clovis points)残留在很多灭绝的猛犸象的尸体里,在亚利桑那州东南的一处遗址,人们发现一只猛犸象身上有8个克洛维斯枪头。

1970年代,北美又发现很多克洛维斯文化遗迹。这些遗迹的检测证明,美洲土著来到北美的时间可能更早,大约在1.2万年前,一些人认为在大约1.3万年前。(www.daowen.com)

1970—1980年,三个新的考古遗址被发现。一个在北美,两个在南美。这三个遗址显示出的时间更早,大约在1.2万年前,比墨西哥克洛维斯文化早了3,000年。

事情并未到此结束。1986年:著名的《自然》(Nature)刊登了巴西考古学家尼埃德·古伊登(Niede Guidon,1933—)的一篇令人震惊的文章:《碳14显示人类3.2万年前在美洲》(Carbon-14 dates point to man in the Americas 32 000 years ago)。这篇文章介绍了在巴西东北部皮奥伊州(Piaui)的大批洞穴发现的史前遗迹和各种壁画。这些壁画总数超过三万处,除了远古时代的礼仪、舞蹈、狩猎以外,还有最后一次冰河期以前灭绝的动物雕齿兽(Glyptodon)、巨型犰狳(Armadillo)等动物。这里出土了大量陶器,还有绘制的世界最早的船只。这篇文章在美洲迁移史的研究中引起了轩然大波。这些历史遗迹的具体时间,至今仍然在争议中。

克洛维斯枪头,捆在投射标枪的头部

1991年这里被列入联合国世界复合遗产,建成了塞拉·达·卡比巴拉国家公园(Serra da Capivara National Park)。占地1291.4平方千米,3万多处岩石线型雕刻壁画遍布各处,是世界少数考古公园之一。这个遗址的时间,1986年的碳14测定约3.2万年,1999年使用ABOX-SC方法测定3.5万—4.8万年。这些数据至今还在争议

1992年,美国的Doug Wallace和Antonio Torroni联合发布了关于美洲的第一份线粒体DNA研究报告,这份报告的结论是:美洲土著可能分两批来到美洲,时间在0.6万—3.4万年之间。

1996年,人们在Y染色体上发现一个核苷酸变化,命名为M3。这个M3遍布美洲各地,频率在中美洲和南美洲高达90%,在北美约50%。显然,M3是美洲土著的奠基者,这个基因标记定义了美洲氏族。但是,在亚洲却没有发现M3。难道美洲人不是来自亚洲?当时测定Y染色体年代的技术还不可靠,M3的多样性也难以确定,必须继续努力。

1999年,Fabricio Santos和Chris Tyler-Smith在牛津大学,Tanya Karafet和 Mike Hammer在亚利桑那大学(University of Arizona),分别独立地报告,M3的祖先是Y染色体上的一个未加定义的核苷酸改变,这个基因标记叫作92R7。他们发现从欧洲到印度的整个欧亚大陆都有92R7。这个92R7外加其他核苷酸变化,共同证实西伯利亚是美洲土著的来源。这一结论也佐证了线粒体DNA研究的结果。但是,研究者却难以确定92R7血统的年龄,因为这个基因标记太普遍了。

这里还需要另外一个基因标记,才能找到第一批美洲土著的来源。

最后,研究者们在携带92R7的Y染色体上找到了另一个基因标记,这就是M45。这是一个在中亚出现的基因标记。也就是说,携带M45的群体迁向欧洲,又增加了一个基因标记M173。但是,是不是还有一些M45的后裔群体带着M3来到了美洲?只有进一步分析M45,才能确定美洲的祖先什么时候从非洲—中东—干草原—西伯利亚进入美洲。为了进一步研究M45,科学家们首先假定了一个基因标记M242。

M45是携带M173的大部分欧洲人的先祖,也是携带着M242和M3的北美土著的先祖。科学家首先假定了一个M242,最后终于找到了这个M242。

这个M242应该在至少两万年前从中亚来到西伯利亚,分布到亚洲(印度南部—中国),然后分布到美洲。这个基因标记应该在西伯利亚的频率很高,所以生物学家称它为西伯利亚基因标记。

M242的后代是M3,前后关系为:M45→M242→M3。这是两万年里,人类中亚—西伯利亚—北美洲的基因迁移路线。所以,中间的这个M242应该是美洲最古老的基因标记,分布应该非常普遍,而且应该与线粒体DNA的分布大体上类似。

注意,这里重叠两个基因科学家的理论推算:

理论推算1:有一个基因标记M45在亚洲东北部,联系亚洲—美洲。

理论推算2:有一个基因标记M242在亚洲东北部,联系M45—M242—M3(亚洲—美洲最重要的基因标记是M3)。

最后,在接近白令海峡的楚科奇人中,科学家们“预测”或“理论推算”的M242和M45被同时找到了。欧美科学家们全面检测了楚科奇人的DNA,结果显示:楚科奇人与整个欧亚大陆的群体都有关联,他们也与世界另一边的美洲土著密切关联。

新的DNA证据证明:第一批北美土著,在1.5万—2万年之间通过白令海峡陆桥进入北美,当时海平面比现在低100多米,形成一个巨大的陆桥,所以他们从这里进入了北美大平原。这是一种符合逻辑的推理。基因学家们通过推理找到了真实存在的基因标记,并且这些基因信息又与考古学和人类学的证据互相吻合。

石头—遗骨—DNA,互相吻合,互相印证。

以大型计算为基础的DNA技术,还可以作出其他的推理。非常有趣的是,DNA技术不仅仅可以从北美土著的遗传数据计算分析出他们什么时候来到北美,甚至可以推算出来迁移的大概人数。

楚科奇人居住的地区

一个楚科奇家庭

楚科奇人的民族服装与民族歌舞

根据北美土著现存的基因谱系随着时间的发散数据,推算出的结论之一是建立北美人群的先祖人数为10—20个人。

在过去的1.5万年里,肯定有些血统绝嗣了(类似前面的普罗旺斯鱼汤的例子),所以10—20个人的数字可能被低估,但是,最初来到北美的人数最多只有几十人到几百人。这种估算的理由来自美洲土著的多样性非常贫乏,远远比不上欧亚大陆。

计算分析发现,欧亚大陆的人类多样性极其丰富,几乎是非洲大陆之外的另一个“二级先祖”。但是,越过白令海峡进入阿拉斯加的人群中,只有很少几十个人留下了后裔血脉,这是当年不屈不挠的艰险跋涉的明显证据。

第一批美洲先驱者们跨过白令海峡陆桥,也许是沿着冰川的边缘行进,也许是沿着海岸行进,到底通过哪些路线,人们还是没有找到最终的答案。

但是有一个问题没有争议,那就是这些美洲先祖们经过冰天雪地的长途跋涉,最终来到温暖的北美大平原,就像来到人间天堂。

这里好像中亚故乡广袤的欧亚干草原,到处游荡着大群的哺乳动物。美洲土著的先祖们就像颠簸在汪洋大海中的一艘小船突然被大水冲进了一个琳琅满目的大型超级市场,于是人口激增,高效的西伯利亚武器(例如“克洛维斯枪头”)帮助他们在大约1 000年的时间里,迅速冲到了南美洲(电脑分析:他们的基因在仅仅1 000年里就发散了)。

美洲的很多物种被他们杀光了,四分之三的大型哺乳动物被他们杀死了,猛犸象和马也被他们灭绝了——冰河期结束时,他们给了濒临灭绝的猛犸象们最后的致命一击。

越过白令海峡进入阿拉斯加

一万年之后,15世纪西班牙人来到这里时,北美土著的后裔才又一次看到了马。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈