万书网 > 文学作品 > 人类简史畅读系列 > 第239页

第239页

    适应度图景中的路径

    另一个观点:在单个混合得很好的人群中可能不会发生的进化事件,在两个群体共同经历不断发展的自然选择中有可能会发生,因为分歧的路径可以同时被探索。自然选择是短视的:等位基因因为当前的优势而增加频率,而不是因为它们可能会有用。如果把一些问题可能的许多解决办法想象成许多个山头,山头越高这个办法越好。自然选择就会爬上它偶然碰见的第一个山头,而完全没法看到另一个长远来说有更大的可能性的解决办法。不仅如此,因为欧洲和非洲的环境完全不同,演化在欧洲尝试的解决方式有可能在非洲完全没法探索,因为在非洲沿着该路径走出第一步可能就会有负面效果。比方说,在欧洲你得担心保暖的问题,而非洲人面临的是热应激。这些问题在演化出更大的大脑的过程中都是重要考虑因素。有可能热应激在欧洲较低的重要性反而能开拓一些进化的路径,而这些路径会比在非洲发展出来的那些更有长期的潜力。

    想想看技术史上的一个类比。回到古典时代晚期,用骆驼运货的方法变得完善,更好的驼鞍投入使用,比方说能更有效载重货的驼鞍。随后,在中东和北非的大部分地方,骆驼运输都是一种优越的陆路运输方式:它们比牛拉车要更经济,而且不必依赖路况。过了几个世纪,在可以使用骆驼的地区人们几乎完全放弃了带轮子的车辆和道路修缮。[19]如今你仍然可以在阿拉伯世界一些城市最古老的城区看到这种影响,那里的小巷狭窄得没法通过一辆手推车或马车。没有骆驼的欧洲人只好一直用带轮子的车辆,考虑到所需的基础设施,那样显然要花费更多。但事实证明,带轮子的车辆和整个道路/轮车系统都可以被改进。当时骆驼交通看起来很完美,谁知道有一天会有马颈轭和马掌、改良的桥梁建设、降低路面震动的悬浮技术、机械化的道路、蒸汽动力、内燃机和终极的核动力迪罗伦时光机(也是轮车)。值得记住的一点是,有时看起来明显处于劣势的选择却有一个更好的升级途径,进化没法提前知道这一点,而我们自己也不太善于分辨。在遗传学层面这个论点可以这样说:自然选择可以在不同的群体中用不同的方式解决同样的问题,但当时看起来最漂亮的解决方式事实上长远来说未必是效果最好的。看似处于劣势的选择也有可能在日后拔得头筹。很容易想到一些貌似合理的例子,想想看,比如说,在非洲过度依靠自然热量的生产方式使得进化出更大的大脑的趋势有所限制,而在欧洲的热量条件下这一趋势不会受限。之后,当进化对更大的大脑的生理结构进行了微调,解决了大部分的热应激问题,新式的大脑也就同样得以在非洲流传开来。

    为未来储备基因多样性

    最后,我们应该考虑到即便是最低程度的尼安德特基因混合都会增加现代人类的遗传变异;那些得自尼安德特人的等位基因,即便在旧石器时代晚期并没有特别的优势,也有可能解决一些此后的适应性问题。我们现在知道,过渡到农业造成许多对农牧人群体的挑战,这些挑战导致很强的选择压力。许多对农业的适应都有可能是新的变异的结果,但也有一些是利用了此前就存在的遗传变异,包括任何我们能从尼安德特人和古人类那里选取的等位基因。可以这样想,现代人类和尼安德特人都不适合农业和文明,所以非洲人也不会比尼安德特人携带更多预适应性的等位基因。对农业化的挑战的适应可以是来自两者中任一群体的等位基因的结果。

    我们并非说尼安德特人有更高的竞争优势,毕竟,现在是我们在这里,不是他们。但在属于他们的大约两万个基因中,很有可能至少一部分是值得携带的。

    尼安德特人和现代人类之间的种间交配不仅可能和有潜在的重要性,而且有证据证明那真的发生过。证据分骨骼证据和遗传证据两种。

    骨骼证据

    尼安德特人和解剖学意义上的现代人有许多身体结构上的不同,这我们之前也提到过。有一些身体结构的细节是特别和种间交配相关的。一个是“枕髻”,就是后脑隆起的枕骨;另一个是臼齿后空间,即最后一颗臼齿和口腔后部之间的间隙。这些特征在种间交配后生出的后代的现代人类中通常非常普遍,但随着时间推移,它们出现的频率也越来越低。[20]我们在旧石器时代后期现代人类的骨骼中没有发现尼安德特特征的前拉的脸,这印证了两种人类之间没有很大的基因流动的说法。复杂的颅面特征大概取决于许多基因的协同运作,所以如果在当时现代人类中尼安德特基因不常见的话,这些骨骼特征大概都不会出现。也有说法说一些早期的但肯定属于现代人类的骨骼带有一些显著的尼安德特骨骼特征。然而,这也可能只是晚近加入的基因的作用。[21]

    我们认为骨骼证据提示说曾有显著的尼安德特基因混合,但我们同时也意识到这些证据本身并不是决定性的。考虑到协同进化的可能,情况就会比较复杂。其中的问题就是,骨骼特征和几乎其他一切特征一样,依据一定原因演化:它们以某种方式增加尼安德特人对周围环境的适应性。所以,一些类似于尼安德特人的特征有可能是克罗马依人(旧石器时代晚期解剖学意义上的现代人类的一支)身上独立演化出来的,因为它们履行同样的功能。另外,只有适应性的尼安德特特征才会通过基因渗入达到今日显著的频率。幸运的是,我们不仅有骨骼证据,而且正很快地获取关于这个问题的遗传学证据。

    遗传证据

    第一个尝试探究现代人类身上剩余的古代血统的研究,考虑了线粒体DNA和Y染色体。两者都很重要,因为它们各自继承来自父亲和母亲其中一方(Y染色体来自父亲,线粒体DNA来自母亲),而且它们都不重组。大量的样本研究都没有显示任何关于曾在古人类群体(比如尼安德特人)身上存在变异的证据。[22]也就是说,这个数据跟从其他古人类流动到现代人类群体的基因很少(或为零)这一说法是吻合的。如果尼安德特线粒体DNA和Y染色体不能很好地融进解剖学意义上的现代人的遗传背景中,并因而适应性降低的话,也会导致这样的结果。那样的话,它们可能随着时间推移慢慢减少,并在今天变得极罕见或不存在,即便它们曾经在现代人类身上是常见(但较少)的。

    然而,许多近期研究提出证据表明,人类的确保留了远古人类的一些常染色体等位基因。[23]其中的一些检测的是我们的整个基因组,另一些着重研究一些特殊的不常见的基因。

    V.波拉诺尔(V.Plagnol)和J.D.沃尔(J.D.Wall)发现,在人类基因组内的SNP(单核苷酸多态性,或染色体间的单碱基差异)之间的连锁不平衡(即染色体破碎和改组的历史)模式,不应该出现在一个非结构化的古人类群体中;估计欧洲人和撒哈拉以南非洲人约5%的遗传变异源自古代人类,比如尼安德特人。[24]这个发现很有意思,它提出的证据说明在非洲人身上和欧洲人身上差不多有同等程度的基因渗入。如果源自尼安德特人或其他东方的远古人类的等位基因具有进化优势而且传播较广的话,这就是很可能出现的结果。也有可能在非洲某地有许多重要的远古人类。有一些明显是属于古代人类的遗传变异只在俾格米人身上出现,说明了其非洲起源。在东非大裂谷西边的大部分地方都不利于化石的生成或保存(比如黑猩猩就几乎没有化石记录),在非洲地图上的这些化石空白区很可能存在过除了解剖学意义上的现代人以外的人属群体。这些等位基因中的一些很频繁地出现在当今人类身上,但因为总体来说混合的程度大概很低,所以或许它们提供了一种适应性的优势,即它们是适应性的。

    芝加哥大学的埃文斯(P.D.Evans)和他的同事研究微脑磷脂(microcephalin)基因(MCPH1),一种调节大脑大小的不常见的基因。[25]他们发现当今的大部分人携带该基因的一个比较一致的版本,说明它是晚近起源的。同时,这个版本和在当今人类的同一位点上发现的更多样化的其他版本都很不一样,这些其他版本都有许多单核苷酸差异。不仅如此,当我们在同一位点发现同一基因的许多不同版本的时候,我们通常会发现许多重组(即来自染色体偶然的破碎和重组)带来的中间版本。然而在微脑磷脂位点的这个不常见基因(称作D,“衍生的”),它的重组版本非常罕见:就好像这个常见的、高度一致的微脑磷脂版本在人类身上没有存在到足以获得重组的长时间,即便它在许多人类群体身上出现了高频的其他版本。研究者估计它大概在37000年前出现(正负几万年)。如果它的确是那个时间段出现的,那么尼安德特人确实是一个合理(事实上很可能)的来源。