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,，由于人類進化科學正經(jīng)歷自身的進化,，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、地質的劇變以及時間的無情蹂躪,。因此,，盡管有這樣兩個事實，即數(shù)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(jié)的結構也說明了我們的祖先從什么時候開始站立起來,，但是，關于他們什么時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，而大一點的體虱卻名不副實：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。進化人類學家斯通金預感到,，可以通過比較兩種虱子的 DNA 來計算出體虱是何時由頭虱進化而來的,，因為 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,，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間,。衣物不僅能保暖,，還為新進化而來的虱子提供了一個家。
如果你問上一代的古人類學家虱子 DNA 能揭示多少有關人類進化的信息,，可能會被他們?nèi)⌒?。但是，有關人類起源和進化的研究已經(jīng)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(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)在又有兩個新的證據(jù)出現(xiàn)了，那就是 DNA 和大腦,。
人類進化科學正在經(jīng)歷自身的進化,。盡管我們傾向于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《圣經(jīng)》字義的人所想的復雜得多，也比世俗科學所猜想的復雜,。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,，科學家將注意力集中于進化的各個轉折點上，比如語言和言語是何時及如何發(fā)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”找到了推動人類智力發(fā)展的結構是何時出現(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化的看法。
這并不是說化石已經(jīng)過時,。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(即一個物種帶來另一個物種)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(fā)現(xiàn)你的高曾祖父并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“進步”和“人類進化”都不過是偶然出現(xiàn),。在人類史前史上，進化不止一次產(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家伊恩·塔特索爾說,，人種的發(fā)展間歇地進行著，許多時長期都“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(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,，科學家完全可以利用這個速度來校準“分子鐘”，從而測出發(fā)生基因變異的時間,。舉個例子來說,，現(xiàn)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,。而那些冒險進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?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化,。伍德說：“相似的特征進化了不止一次,，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,。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,，科學家發(fā)現(xiàn)了叫做 HAR1(代表人類加速進化區(qū))的基因，這種基因存在于雞,、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(fā)生了變化,。但是,，戴維斯加州大學的凱瑟琳·波拉德與同事發(fā)表的報告指出，自從人類系譜從黑猩猩分化出來以后,，有 18 個化學“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)育出復雜大腦所特有的精細褶皺,。
除了使大腦結構更為復雜之外,，基因變異也幫助大腦的化學特性進一步發(fā)展。2005 年,，杜克大學的馬修·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么使語言成為可能,，是什么使大腦發(fā)育成今天的樣子,。”
