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科学家全球采集DNA样本追踪人类迁徙路线(图)

科学家全球采集DNA样本追踪人类迁徙路线(图)

《环球科学》杂志为《科学美国人》杂志中文版,以上为2008年08期封面。

科学家全球采集DNA样本追踪人类迁徙路线(图)

我们来自何处?为了解答这个千古谜题,科学家不仅在古人类的骨骼化石上寻找证据,还动用了遗传分析技术。从人类的基因组中,科学家或许可以找到这个问题的答案。

科学家全球采集DNA样本追踪人类迁徙路线(2)

线粒体DNA 和Y 染色体已成为科学家研究人类起源的重要工具

  来源:环球科学

    撰文 加里•斯蒂克斯(Gary Stix)

  翻译 高星 吴秀杰

  谁是现代人的祖先?借助先进的遗传分析技术,科学家将揭开谜底:比对DNA上的突变频率,就可以追踪现代人的祖先。

  2007 年,本•拉登(Osama bin Laden)的兄弟的公司透露,将修建一座大桥,横跨巴布• 厄耳• 曼德海峡(Bab el Mandeb,红海通往印度洋的出口)。

如果这项宏伟计划得以实施,通过此桥前往麦加(Mecca,位于沙特阿拉伯西部,是伊斯兰教圣地)朝圣的非洲人,将重温人类历史上最具纪念意义的一次“旅行”:5 万~ 6 万年前,一群非洲人(几百人或几千人)乘坐小舟,冒险横穿曼德海峡,从此再未返回非洲大陆。这群人根本没有想到,他们的这次旅行,彻底改变了这个世界。

  五六万年前的这群人,为什么要离开位于非洲东部的家乡?确切原因至今仍是一个谜,可能因为气候发生变化,或者曾经丰富的贝壳类食物的数量突然锐减,才迫使他们向其他大陆迁移。不过有一点是肯定的:这批最早离开非洲的早期人类,已具有现代人的体质和行为特征——较大的脑容量和较强的语言交流能力。抵达亚洲大陆后(登陆点是今天的也门),现代人类的先祖们在此后上万年的时间里,继续向其他大陆进发,直至来到位于南美洲最南端的火地岛(Tierra del Fuego),才停下了脚步。

  对人类的起源,科学家已从人类骨骼化石中有所了解,但祖先们遗留下来的实物太少,很难据此描绘出那段遥远历史的全景图。过去20 年间,人类遗传学家利用DNA 分析法,寻找早期人类迁移的证据,以填补古人类学的空白。

  对所有人而言, 细胞内的DNA 有99.9%都是相同的,但就是这不同的0.1%,致使个体间的体质特征出现极大的差异。如果比较东非人与美洲土著人的DNA,科学家能从中得到人类世系,以及不同族群在各个大陆间迁徙的重要线索。遗传学家以前认为,只有父亲传递给儿子,或者母亲遗传给孩子的DNA,才具有化石般的研究价值,但最新研究改变了他们的看法,也让他们的关注点,从少部分DNA 片段扩大到整个人类基因组中的数万个核苷酸。

  通过对人类基因组的研究,科学家提出了一些早期人类的迁移路径,其中一些在最近几个月才发表出来。这些研究进一步证实,现代人类起源于非洲。这也让人们认识到,遗传多样性是如何从非洲大陆发源,并扩散到世界其他地方的。如果把人类世系看作一棵“进化树”,“树根”就是非洲原著民桑人(San people),最新长出的“树枝”则是南美洲的印第安人和太平洋岛上的居民。

  对人类遗传变异的研究,最早可以追溯到第一次世界大战。当时,两名在希腊塞萨洛尼基工作的医生发现,驻守该城士兵的血型为某种特定血型的概率,与他们的国籍有很大的关系。由于蛋白质差异可以反映相应基因的变化,因此,从上世纪50 年代开始,意大利人类遗传学家路易吉•卢卡•卡瓦利-斯福扎(Luigi Luca Cavalli-Sforza)通过检查血型蛋白来规范不同人群间的遗传差异研究。

  1987 年,美国加利福尼亚大学伯克利分校的丽贝卡•L•卡恩(Rebecca L. Cann)和艾伦•C•威尔逊(Allan C. Wilson)基于线粒体DNA 的分析结果,发表了一篇震惊世界的论文:两位科学家在论文中指出,由于线粒体DNA 只会由母亲遗传给后代,他们经过研究发现,所有人的祖先都可追踪到一位生活在距今20 万年前的非洲女性身上。全球各大媒体争相报道这一重大发现,并声称现代人类的祖先就是那位“非洲夏娃”(这里说的“夏娃”并非《圣经》中的夏娃,她不是人类历史上的首位女性,而是指现有人类都是她的后代)。

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(责任编辑:罗园)

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