在人类起源的研究领域,有两条思路在较劲:一条是传统的化石研究,另一条是近几十年才崛起的分子遗传学。
前者依赖的是古人类化石,后者依赖的是DNA序列。化石能让人看到古代生物的形态,但它往往残缺不全,需要靠一定的想象进行复原,带有相当的主观成分。
分子遗传学则更加客观和可量化。事实证明,凡是两者研究观点出现冲突的时候,最终胜出的总是分子遗传学。
为什么分子遗传学能揭示人类的进化史?道理其实不复杂。举个例子,我们和黑猩猩是近亲,如果一直往回追溯,终究会找到一个共同祖先。DNA在复制的过程中会发生突变,而突变的速度大致稳定。
换句话说,两个物种分开得越久,积累的差异就越多。通过比对两物种的基因差异,就能大致推算它们分离的时间。
在上世纪八十年代,科学家们就想到了用这种方法来研究人类起源。但当时的DNA测序技术太落后,无法直接对整个人类基因组和黑猩猩基因组做对比。
于是他们采用了一种替代方案——DNA-DNA杂交。方法是把人和黑猩猩的DNA混在一起,加热解链,再冷却让它们重新结合。因为两条链允许一定的错配,所以结合的稳定性会下降,需要的解链温度也会降低。
通过测量这个温度的差异,就能推算出两者的相似度。结果显示,人和黑猩猩的DNA有98.5%是相同的,据此推算共同祖先生活在500万到700万年前。
然而这个结论在古人类学界几乎无人接受。当时学界普遍相信人和猿至少在1400万年前就分家了。他们的依据是云南和印度发现的一种叫“拉玛古猿”的化石。
由于它既有一些类似人类的特征,又带有猿类的特征,被视为从猿到人的过渡类型。既然这种化石的年代在1000万到1400万年前,那人猿分歧自然不可能比它更晚。
结果后来发现,是古人类学家搞错了,因为一开始化石并不完整,所以复原错了。拉玛古猿并不具有人类特征,只能算是一种普通的猿类,并非人类祖先。
随着DNA测序技术的飞速发展,人类和黑猩猩的基因组先后被完整测出,直接对比的结果显示两者的相似度高达99%,共同祖先生活的时间比最初估计的还要晚,大约在400万年前。
同样是八十年代,科学家选择了线粒体DNA作为研究对象。线粒体DNA体量小,且完全由母亲传递,不会像核DNA那样频繁重组,因此非常适合用来追溯母系祖先。
研究发现,全球所有人类的线粒体DNA都可以追溯到大约二十万年前的非洲某个群体。
非洲人的基因多样性最大,说明他们是原始群体的直系后代,而非洲之外的所有人只是从这支群体中分化出去的一小支。
这个发现彻底挑战了当时古人类学界的主流看法。因为人类的化石早在两百万年前就已经分布在世界各地,比如北京人、爪哇人,生活的年代都远早于二十万年前。
古人类学家于是提出了“多地区起源说”,认为非洲、亚洲和欧洲的直立人群体各自在本地逐渐演化成智人。也就是说世界各地的现代人是平行进化的结果。
分子遗传学对此并不认同。基因研究一再显示,所有现代人类都起源于非洲,具体时间是二三十万年前,走出非洲之后逐渐取代了其他古人类,包括直立人、尼安德特人和丹尼索瓦人。这便是“单一起源说”。
后续大量研究进一步印证了这一结论,不仅是线粒体DNA,核基因的对比也得出了相同的结果。借助基因序列,科学家甚至绘制出了人类迁徙的路线图:从非洲出发,经中东进入亚洲与欧洲,最终扩散到全球。
站在进化生物学的角度,多起源说本来就站不住脚。因为新物种的诞生往往依赖偶然且独特的条件,不可能在多个地区、不同人群里同时发生同样的演化过程。
如果真如多起源说所言,非洲、亚洲、欧洲的直立人都各自独立演化成智人,那就等于说同样的演化过程在不同地点同时上演了三四次,从生物学的角度来说也是极不合理的。
因此,如今科学界几乎一致接受“走出非洲”的单起源模式。现代人的共同祖先生活在非洲,距今不过二三十万年。
唯一例外是中国学界仍有人坚持多起源说,不过这更多的是出于文化或民族认同的需要,希望强调本土人群的独特性,而非真正的科学结论。