一直以來,，科學(xué)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,，由于人類進(jìn)化科學(xué)正經(jīng)歷自身的進(jìn)化,，現(xiàn)在又出現(xiàn)了新的證據(jù),。
與牙齒,、顱骨和其他骨骼不同,，毛發(fā)經(jīng)受不住氣候、地質(zhì)的劇變以及時(shí)間的無情蹂躪,。因此,，盡管有這樣兩個(gè)事實(shí)，即數(shù)百萬年前的顱骨證實(shí)了人類祖先從一個(gè)人種進(jìn)化為另一個(gè)人種的同時(shí)大腦體積也會隨之增大,，脊骨和髖關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)也說明了我們的祖先從什么時(shí)候開始站立起來,，但是，關(guān)于他們什么時(shí)候開始失去了身體上的毛發(fā)而代之以衣物,，化石記錄卻不能提供任何線索,。幸運(yùn)的是，這讓馬克·斯通金想到了虱子,。
頭虱寄生在頭發(fā)中,，而大一點(diǎn)的體虱卻名不副實(shí)：它們寄生在衣物里。頭虱出現(xiàn)于數(shù)百萬年以前,，而體虱則是后來者,。進(jìn)化人類學(xué)家斯通金預(yù)感到，可以通過比較兩種虱子的 DNA 來計(jì)算出體虱是何時(shí)由頭虱進(jìn)化而來的,，因?yàn)?nbsp; DNA 可以有規(guī)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(gè)錯(cuò)字，就可以計(jì)算出他打一份文件需要多長時(shí)間一樣),。斯通金及馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所的同事得出結(jié)論,，虱子系譜分化出不同分支不過發(fā)生于 11.4 萬年以前。由于新物種通常隨著新的棲息地出現(xiàn)而出現(xiàn),，所以這也就是人類祖先永久性失去體毛并代之以衣物的時(shí)間,。衣物不僅能保暖，還為新進(jìn)化而來的虱子提供了一個(gè)家,。
如果你問上一代的古人類學(xué)家虱子 DNA 能揭示多少有關(guān)人類進(jìn)化的信息,，可能會被他們?nèi)⌒Α５?，有關(guān)人類起源和進(jìn)化的研究已經(jīng)取得了長足的進(jìn)展,。早在 1856 年，人們從德國尼安德谷的一個(gè)礦山中發(fā)現(xiàn)了一塊穴居人頭骨化石,，這意味著曾經(jīng)有另一種人類生活在地球上,。自那時(shí)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,，我們的祖先起源于非洲,，他們能夠直立行走，懂得制造工具等,。不過,，現(xiàn)在又有兩個(gè)新的證據(jù)出現(xiàn)了，那就是 DNA 和大腦,。
人類進(jìn)化科學(xué)正在經(jīng)歷自身的進(jìn)化,。盡管我們傾向于將物種的進(jìn)化看成是單行列隊(duì)行進(jìn)，認(rèn)為下一代會簡單直接地繼承上一代,，但是新的科學(xué)指出,，人類的故事不但遠(yuǎn)比那些拘泥《圣經(jīng)》字義的人所想的復(fù)雜得多，也比世俗科學(xué)所猜想的復(fù)雜,。在分析過現(xiàn)代人以及黑猩猩和其他物種(甚至是虱子)的 DNA 之后,，科學(xué)家將注意力集中于進(jìn)化的各個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，比如語言和言語是何時(shí)及如何發(fā)展而成的,，以及我們的祖先是何時(shí)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里,，DNA 和化石平起平坐,。通過對比大腦留在頭骨內(nèi)的痕跡，“古神經(jīng)學(xué)”找到了推動(dòng)人類智力發(fā)展的結(jié)構(gòu)是何時(shí)出現(xiàn)的,，并揭示了祖先的生活和思維方式,。不管你是否相信上帝引導(dǎo)著這些變化，這些發(fā)現(xiàn)都正在顛覆著長久以來人們對于人類如何進(jìn)化的看法,。
這并不是說化石已經(jīng)過時(shí),。這些新發(fā)現(xiàn)就像修剪盆景一樣徹底修整并重塑人類的系譜。像《圣經(jīng)》的系譜一樣簡潔的傳統(tǒng)模型(即一個(gè)物種帶來另一個(gè)物種)已經(jīng)被取代了,，變成許許多多的分支,，這些分支代表著各個(gè)物種，它們與我們的直系祖先在同一個(gè)時(shí)期生活,，只不過以滅絕告終。這就好像發(fā)現(xiàn)你的高曾祖父并非如你所想的是獨(dú)子,，而是有許多的兄弟姐妹,，只不過他(她)們由于某些未知的原因而沒有留下后代,。最新的研究也表明了“進(jìn)步”和“人類進(jìn)化”都不過是偶然出現(xiàn),。在人類史前史上，進(jìn)化不止一次產(chǎn)生了現(xiàn)代的特征,，包括面部沒有像猿人那樣凸出的眉脊和頜骨，只不過這些特征后來消失了,，并在數(shù)百萬年之后再卷土重來。新的人類起源館的館長之一兼古生物學(xué)家伊恩·塔特索爾說,，人種的發(fā)展間歇地進(jìn)行著，許多時(shí)長期都“沒有太多事情發(fā)生”,，偶爾出現(xiàn)一些突然的變化,。
正如展品所揭示的那樣，人類深深植根于東非熱帶大草原,。人類和黑猩猩(與我們血緣關(guān)系最接近的現(xiàn)存物種)的最后一位共同的生物祖先在那里居住，在人類系譜的分岔點(diǎn)上,，不僅意義重大，而且引起了許多爭議,?；辉鵀槲覀兘獯鹣底V何時(shí)出現(xiàn)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(guī)律性,。因此，科學(xué)家完全可以利用這個(gè)速度來校準(zhǔn)“分子鐘”,，從而測出發(fā)生基因變異的時(shí)間,。舉個(gè)例子來說，現(xiàn)存的黑猩猩和人類的 DNA 有約 3,500 萬個(gè)化學(xué)“符號”是不相同的,，這就意味著這兩個(gè)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干旱的發(fā)現(xiàn)剛好吻合,，而這種氣候變化恰恰可以刺激新物種的產(chǎn)生,。留在森林的類人猿幾乎沒有出現(xiàn)任何變化,，它們就是今天的黑猩猩的祖先。而那些冒險(xiǎn)進(jìn)入新形成的棲息地干旱草原的類人猿,，則邁出了成為人類的第一步,。
現(xiàn)在輪到具爭議性的部分了,。2001 年，一支在乍得挖掘的研究組出土了一塊化石,，并聲稱這是人類(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(gè)系譜出現(xiàn)分化之后。問題是,，薩赫勒人乍得種活在近 700 萬年前,，該人種的昵稱為“圖邁”(Toumai),，當(dāng)?shù)卣Z是“小孩”的意思。而根據(jù)基因數(shù)據(jù),，人類和黑猩猩的分化發(fā)生在至少在這之后的 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(gè)祖先。
如果圖邁不是我們的祖先,，那么他為什么長著與 500 萬年后的人種相像,、類似人的面部和牙齒呢？喬治華盛頓大學(xué)的古人類學(xué)家伯納德·伍德說：“700 萬年前的原始人應(yīng)該開始像個(gè)原始人,，而不是擁有這么多年后在化石記錄中看到的特征,。”圖邁即使不是我們的祖先，也具有非常重要的價(jià)值,。因?yàn)樗蚱屏巳祟愡M(jìn)化的“系譜”模型，這個(gè)模型指出,，圖邁的后代是南方古猿，然后是能人,、直立人和智人,；它假定每次的生物革新 ── 不論是出現(xiàn)兩足特征、大腦體積變大還是其他 ── 都只發(fā)生一次,，然后便停留在那里,。
相反，進(jìn)化將不同的特征組合集中在原始人身上,，然后讓它們消失,，直到后來的人種將它們進(jìn)化。伍德說：“相似的特征進(jìn)化了不止一次,，這意味著你不能把它們當(dāng)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(gè)高級特征，就意味著它是現(xiàn)代人類的直接祖先,。人類系譜中的許多分支都還沒有被發(fā)現(xiàn)。”
事實(shí)上,，從 400 萬年前開始,，有六種屬于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)于 1974 年被發(fā)現(xiàn),，擁有碩大的頜骨和突出的面部等類人猿特征,，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(xiàn)代人類的特點(diǎn)。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(gè)阿法種 ── 女性與配偶或父母與孩子 ── 走過今天的坦桑尼亞平原,。
到底是什么觸發(fā)了這一突變，是什么讓我們開始成為人類,，這些難題一直困擾著專家,。盡管石頭和骨骼都幫不上忙,，基因和大腦已經(jīng)開始說話了。去年夏天,，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了叫做 HAR1(代表人類加速進(jìn)化區(qū))的基因，這種基因存在于雞,、黑猩猩和人類等動(dòng)物的身上。從 3.1 億年前(系譜上雞和黑猩猩在這時(shí)分為兩支)到 500 萬年前,，該基因的 118 個(gè)化學(xué)“符號”中只有兩個(gè)發(fā)生了變化,。但是，戴維斯加州大學(xué)的凱瑟琳·波拉德與同事發(fā)表的報(bào)告指出,，自從人類系譜從黑猩猩分化出來以后，有 18 個(gè)化學(xué)“符號”在瞬間(相對而言)發(fā)生了變化,。變化速度如此快，象征了這種基因在進(jìn)化過程中不斷使攜帶者具有優(yōu)勢,，也許從南方古猿就開始出現(xiàn)這種情況。
相對于其他器官來說,，大腦獲得這些基因優(yōu)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(fā)育,。而且，在形成人類大腦皮層的六層神經(jīng)元的細(xì)胞中可以找到大量的這種基因,。波拉德說：“HAR1 存在于影響皮層的幾何形狀和布局的神經(jīng)元中。”它有可能幫助人類祖先的大腦皮層發(fā)育出復(fù)雜大腦所特有的精細(xì)褶皺,。
除了使大腦結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜之外,，基因變異也幫助大腦的化學(xué)特性進(jìn)一步發(fā)展,。2005 年，杜克大學(xué)的馬修·羅克曼和同事發(fā)現(xiàn)了一種叫做 PDYN 的基因,，它于 700 萬年前,，就是在人類最古老的直系祖先出現(xiàn)后不久,，開始積累變異。這種基因可以控制一種叫做強(qiáng)啡肽原的分子的產(chǎn)生,，它就像大腦的上湯一樣，可以根據(jù)加入什么配料而變成一些神經(jīng)化學(xué)物質(zhì),，為感知,、行為和記憶奠定基礎(chǔ),。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么使語言成為可能,，是什么使大腦發(fā)育成今天的樣子。”
