關(guān)于DNA考古的研究成果簡(jiǎn)介。

文章來(lái)源:
https://mp.weixin.qq.com/s/SJ4CV508D3F7LORbbXw4Lw
原始文章發(fā)布于瞭望智庫(kù),作者庫(kù)叔。
以下是全文搬運(yùn),不想打開(kāi)鏈接的也可以直接看。

人們對(duì)于“我是誰(shuí),從哪里來(lái)”這個(gè)“終極命題”總是有著執(zhí)念。
近年來(lái),“基因檢測(cè)”逐漸成為備受矚目的話題,普通人甚至在淘寶上就能購(gòu)買(mǎi)到簡(jiǎn)單的“基因檢測(cè)”服務(wù)。通過(guò)檢測(cè)DNA,或許有機(jī)會(huì)搞清族譜上的祖先,究竟是不是自己“血緣”上的祖先,甚至于自己與歷史上的名人到底有無(wú)淵源。
那么,對(duì)于個(gè)人如此,如果是對(duì)成千上萬(wàn)人,乃至整個(gè)人類的基因進(jìn)行檢測(cè)和研究,是不是可以突破歷史記載的限制,呈現(xiàn)一個(gè)更加清晰、精準(zhǔn)的人類史呢?
還真的有可能!而且這還形成了一門(mén)新興學(xué)科,叫做分子人類學(xué)。它對(duì)人的DNA測(cè)序,進(jìn)而推斷出人類的演化歷程。將分子人類學(xué)的研究和中國(guó)豐富的歷史文化結(jié)合,產(chǎn)出的成果還可能為更多的“謎題”提供解答。
1 .人類,原來(lái)還可以這樣分類
分子人類學(xué)這門(mén)新興學(xué)科,在中國(guó)才發(fā)展了十幾年,知道的人還不是太多。
而在國(guó)外,這門(mén)學(xué)科已經(jīng)有了一些生猛的學(xué)術(shù)成果。
比如英國(guó)分子人類學(xué)家、牛津大學(xué)教授布萊恩·賽克斯的著作《夏娃的七個(gè)女兒》,介紹了這樣的研究結(jié)論:
每個(gè)有歐洲本地血統(tǒng)的人,其先祖都可以追溯到上古的七個(gè)女人。每個(gè)人的線粒體DNA都是從母親傳來(lái)的,與父親無(wú)關(guān)(精子的線粒體沒(méi)法進(jìn)入卵子)。而線粒體DNA會(huì)發(fā)生偶然的突變,并傳給后代。通過(guò)研究人類線粒體DNA的共性和突變,可以得出母系遺傳的許多重要結(jié)論,例如——所有現(xiàn)代人的線粒體都是起源于十萬(wàn)年前的非洲。
無(wú)獨(dú)有偶,1987年,美國(guó)學(xué)者威爾遜和卡恩在《自然》雜志發(fā)文,稱148個(gè)不同人種的線粒體DNA都有一種相同的特征,這說(shuō)明所有人有一個(gè)共同的女性祖先,即線粒體“夏娃”。這個(gè)理論剛發(fā)表時(shí)因過(guò)于“驚世駭俗”,反對(duì)者眾;但隨著時(shí)間推移,越來(lái)越多證據(jù)說(shuō)明它是正確的,現(xiàn)在已經(jīng)成了共識(shí)。
男性也有特有的DNA遺傳物質(zhì),就是Y染色體。
人體細(xì)胞有23對(duì)染色體,其中有一對(duì)是性染色體,男性是XY,女性是XX組合。一個(gè)讓人震驚的事實(shí)是,每個(gè)人約有60萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞,但這些細(xì)胞的基因都是相同的(除了精子和卵子為了繁殖需求只取了一半基因)。男性特有的Y染色體是從父親傳來(lái)的,與母親無(wú)關(guān)。Y染色體上有5000萬(wàn)個(gè)堿基對(duì),容納了許多組基因編碼,其中一些叫“非重組區(qū)”,是從父親向兒子忠實(shí)地抄過(guò)去的。有一些Y染色體編碼特征,歷經(jīng)了幾萬(wàn)年、上千代人的傳承,在上億甚至幾十億人中精確地重現(xiàn)。這只能說(shuō)明,他們有同一個(gè)男性祖先。
所有男人有一個(gè)共同的男性祖先,即Y染色體“亞當(dāng)”,其生存年代不如線粒體“夏娃”那樣比較確定,約在20萬(wàn)年前。
但是,世界上的男人Y染色體其實(shí)并非完全一樣。這是因?yàn)?,Y染色體從父親傳向兒子時(shí),有一定機(jī)會(huì)發(fā)生突變。有些突變?cè)诤蟠袛U(kuò)散開(kāi)來(lái),就成為新的特征編碼片段。Y染色體大約每4代約100年一次突變。
最著名的一次突變可能是M168,非洲以外的男人Y染色體都有這個(gè)基因突變,部分非洲人也有,但有一些古老的非洲種族卻沒(méi)有。這是人類十萬(wàn)年前重新“走出非洲”最大的證據(jù)之一。
這種海量人群中重復(fù)出現(xiàn)的DNA編碼特征,可以通俗地理解為“單倍群”(haplogroup),男性Y染色體的叫Y-DNA單倍群,線粒體的叫mtDNA單倍群。線粒體男女都有,但是男的傳不下去只有女的能傳;Y染色體只有男性有,只在父系中傳遞。因此,這兩者對(duì)研究來(lái)說(shuō),都是很方便、清晰的遺傳特征。
對(duì)于Y染色體突變的研究,始于1995年的斯坦福大學(xué),由多國(guó)多校學(xué)者參與,在2000年11月形成了一篇史詩(shī)級(jí)的文章——Y?chromosome sequence variation and the history of?human populations(《Y染色體序列變異和人類群體的歷史》),發(fā)表在《自然遺傳學(xué)》雜志,復(fù)旦大學(xué)金力教授也是21位作者中的一位。下面這張樹(shù)狀分支圖,就是學(xué)者們研究出來(lái)的全世界所有男子的Y染色體分類方法。

圖中,單倍群A(M91)的代表是非洲的科伊桑人、埃塞俄比亞人及尼羅人,單倍群B(M60)的代表是非洲的美拉尼西亞人及哈扎人。A和B這兩類人一直生活在非洲,沒(méi)有M168突變,而從C到R的其它人群都有。
截至目前,世界上所有男人都可以歸入A-R這18個(gè)大類的某一類里。不會(huì)有人同時(shí)在兩個(gè)類別里,例如沒(méi)有人又是A類、又是O類。因?yàn)橐粋€(gè)新的男人,總是繼承他父親的類別,或者有一定機(jī)會(huì)突變出一個(gè)新的類別,但絕不可能變異成已有的另一個(gè)類別。Y染色體只有繼承和突變,沒(méi)有混血。
比如一個(gè)典型的中國(guó)漢人男子,他的大類很可能是O(也有小部分不是O類的漢人)。十二萬(wàn)年前的M168突變,讓他在非洲的祖先,與A類B類區(qū)分開(kāi)來(lái)。他不是C類,因?yàn)樗麤](méi)有C類人群的M130突變,沒(méi)有D類的M174突變,也沒(méi)有E類的特有突變。從F類到R類都有一個(gè)M89突變,占了世界人口的80%,這是A-E人群沒(méi)有的,當(dāng)然這個(gè)O類漢人男子也有這個(gè)突變。F類有M89突變,但是沒(méi)有G-R那些類別對(duì)應(yīng)的突變,這樣定義出了F類。從K類到R類,有一個(gè)共同的突變M9,K類就是有M168、M89、M9突變,但是沒(méi)有L-R這些突變的人群。N和O兩個(gè)類,有一個(gè)共同的突變M214,N類自己還有M231突變,而O類則有M175突變。
所以,這個(gè)O類的漢人男子,他的祖上依次是Y染色體“亞當(dāng)”(現(xiàn)代人共祖)、M168突變男(C-R共祖)、M89突變男(F-R共祖)、M9突變男(K-R類共祖)、M214突變男(N和O共祖)、M175突變男(O類共祖)。有96%的漢人男子是M9突變男的子孫;也有不到1%的漢人男子是D類的,是M174突變男的后代,他也是不少日本人的先祖;另外的漢人男子主要是C類的,是M130突變男的后代。
以上是人類Y染色體DNA測(cè)序的堅(jiān)實(shí)成果,今天地球上每個(gè)男人都可以完美地放進(jìn)這張圖里。這是一個(gè)非常強(qiáng)的科學(xué)結(jié)論,不是模糊的史料記載,而是在每個(gè)人身上都可驗(yàn)證的完美歷史印記。
2.今天的中國(guó)人是從哪里來(lái)的?
?
上述分子人類學(xué)研究關(guān)于Y染色體分類的結(jié)論,對(duì)我們有什么意義呢?
其實(shí),這一結(jié)論與人類族群地理分布結(jié)合起來(lái),甚至可以告訴我們今天的中國(guó)人到底是從何處而來(lái)。

從上圖可以看出,人類“走出非洲”后,經(jīng)過(guò)亞洲,又走到了美洲,走得越遠(yuǎn),突變?cè)蕉唷?/strong>每個(gè)地區(qū)的男人們所屬的類別都不是只有一個(gè),但一般有主體類型。在中國(guó),O類為主體類型,但這一特征在圖中似乎看得并不明顯,因?yàn)镺類人群還覆蓋了東亞、東南亞很多地區(qū)。其實(shí),代表O類的M175突變大約發(fā)生在3萬(wàn)5千年前,且不在中國(guó)土地上。如果要弄清中國(guó)人的起源,還需要更高的劃分精度。這就要看看各大Y染色體類型與中國(guó)的具體關(guān)系了。
A和B都在非洲生活,和中國(guó)大地沒(méi)關(guān)系。M168突變后,疊加M130突變的C系,開(kāi)始和中國(guó)有關(guān)系了。
10萬(wàn)年前,C系走出非洲,沿著海岸走到了中國(guó)、東南亞、澳大利亞。古籍中所說(shuō)的“胡人”、“夷人”,很多就是C系后代,一小部分漢人也是C系。C系內(nèi)部突變出很多子系,特征非常多樣。
D系和E系在非洲產(chǎn)生,E系主要留在地中海一帶混,和中國(guó)沒(méi)有關(guān)系。D系繼C系走出非洲,擴(kuò)散到亞洲大陸。D系長(zhǎng)得都有些象“矮黑人”,如印度達(dá)羅毗荼人的一部分,藏族中的58%,部分臺(tái)灣原住民、部分日本人。這是有些人聲稱臺(tái)灣人是“矮黑人”后代的原因。
C系和D系兩次走出非洲,在中國(guó)土地上留下的DNA印記一直傳到了今天。那C系和D系到中國(guó)之前,東亞是個(gè)什么情況?之前這里有元謀人、北京猿人這些史前人類,但都在冰期滅絕了。也就是說(shuō),C系和D系到達(dá)東亞之前很長(zhǎng)時(shí)間,這片土地上“空無(wú)一人”,所以也找不到對(duì)應(yīng)時(shí)期的古人類化石。其實(shí)冰期非??膳拢厍蛏铣朔侵捱€有人存活,其他基本全凍死了。一些學(xué)者堅(jiān)稱中國(guó)人是從本土形成的,不是外來(lái)的。但從分子人類學(xué)來(lái)說(shuō),今天的中國(guó)人沒(méi)有一個(gè)是元謀人或者北京猿人的后代,都是從非洲重新走過(guò)來(lái)的,這無(wú)可置疑。當(dāng)然,C系和D系也不是現(xiàn)代中國(guó)人的主流。真正的主流起源是C和D之后,第三波走出非洲的F系。
當(dāng)C系和D系在七萬(wàn)年前擴(kuò)散到東亞時(shí),M89變異出的F系還在非洲廝混。但是到5萬(wàn)前的時(shí)候,F(xiàn)系的人用兩萬(wàn)年的時(shí)間,沿著內(nèi)陸從巴勒斯坦進(jìn)入了兩河流域、伊朗高原,還突變出了G、H、I、J系。
這時(shí)人類歷史到了一個(gè)關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn),K系通過(guò)M9突變出來(lái)了。K系的擴(kuò)散分為兩支,一支是往北往西變異出P系,再變出R系,而R系擴(kuò)散到了歐洲,成為現(xiàn)代歐洲人的主流。R系被稱為“高加索人”,在人類學(xué)里是一個(gè)很有名的種類。另一支K系往南往東,往南變異出L系,L系在印度和D系融合形成了達(dá)羅毗荼人。早在18世紀(jì),歐洲語(yǔ)言學(xué)家就發(fā)現(xiàn)一些印度人和歐洲人的語(yǔ)言很像,而且與草原生活有關(guān),因此有“印歐語(yǔ)系”的說(shuō)法。分子人類學(xué)確認(rèn)了,這個(gè)“印歐語(yǔ)系”是真實(shí)存在的,起源就是K系的擴(kuò)散。
K系往南的一支,除了變異出L系,還繼續(xù)往東,到了緬甸一帶,在東南亞變異出了N系和O系。N系和O系又從云南進(jìn)入了中國(guó)。N系一些人穿過(guò)中國(guó)跑到北方草原往烏拉爾那個(gè)方向去了,最遠(yuǎn)跑到芬蘭;也有些留在中國(guó)北方,一些蒙古人、滿族人是N系的,但N系對(duì)漢族基因影響不大。O系就成了現(xiàn)代中國(guó)人的主體,又有O1,O2,O3三個(gè)分支。

O系進(jìn)入中國(guó)后,有一支從云南經(jīng)四川不斷北上,到達(dá)了黃河上游一帶,被認(rèn)為是史籍中“華夏族”的起源。但是O系遍布東南亞,進(jìn)入中國(guó)有多個(gè)路徑。O系分出來(lái)的O1“沿海支”并不北上,而是在東南亞和中國(guó)南方沿海發(fā)展,是史籍中“百越人”的先祖。O2這個(gè)“中間支”也分出來(lái),開(kāi)始是在緬甸東南亞,后來(lái)往長(zhǎng)江中下游發(fā)展。O1、O2散布在了中國(guó)南方。還有已來(lái)中國(guó)很久的C、D、N系,主要在中國(guó)北方。一萬(wàn)多年前,O系內(nèi)陸支O3開(kāi)始從緬甸進(jìn)入云南往黃河源頭一帶走,最后到達(dá)青海甘肅黃河上游的是O3的一個(gè)支系,即漢藏共同的祖先古羌族。這時(shí)O系在中國(guó)發(fā)生了最后一次分化,古羌族一部分人往西藏那邊去,一部分人變成了華夏族。
3.最成功的三個(gè)男人
經(jīng)過(guò)上面說(shuō)的進(jìn)程,在6000年前的時(shí)候,中國(guó)大地上各種Y染色體類型的主角都在了:
有已經(jīng)到這幾萬(wàn)年的C系和D系,有南方的O1和O2系,其中每個(gè)都有不少支系;
這時(shí)O3系里M117突變的這一支,可能只是黃河上游幾百人的小部落,非常不起眼。
但是我們看上面這張當(dāng)今Y染色體類型分布圖,就會(huì)發(fā)現(xiàn),10多億漢族人里的60%是O3系的。
O3系中的M117這一支,從幾百人發(fā)展到上億人以上,從分子人類學(xué)看,是一段非常震憾的歷史,人口爆炸的速度極為驚人。
如果算30歲一代(雖然古人生小孩早,但是幼兒容易早夭),從6000年前到現(xiàn)在約200代人,人口數(shù)量翻了近百萬(wàn)倍,這個(gè)速度在人類歷史上可能是獨(dú)一無(wú)二的。
【注:其實(shí)理論上人口指數(shù)增長(zhǎng)的威力是足夠的,每代人口增加7-8%,200代增長(zhǎng)上百萬(wàn)倍是可能的。但是由于古代人類社會(huì)災(zāi)害與動(dòng)蕩特別多,長(zhǎng)期來(lái)說(shuō)這個(gè)增長(zhǎng)率非常難以實(shí)現(xiàn)。比如,10萬(wàn)年前到現(xiàn)在算3000代人,0.7%的代際人口增長(zhǎng)率就能翻10億倍,然而從今天的事實(shí)來(lái)看,實(shí)際的增長(zhǎng)率低了不只一點(diǎn)點(diǎn)。因此,上百代平均能有7-8%的人口增長(zhǎng)率,的確可以說(shuō)是超級(jí)神話。】
在人類的Y染色體分支圖中,這一支幾乎在最不起眼的末端,成型非常晚,漢藏分離至今也沒(méi)多久。但是其卻成為如今世界上人口最多的支系。分散在全國(guó)上億人的Y染色體,都清楚地共有M168-M89-M9-M214-M175-M122-M134-M117這么多級(jí)突變,這是個(gè)分子人類學(xué)統(tǒng)計(jì)奇跡,可以說(shuō)“血統(tǒng)”非常集中,世所罕見(jiàn)。人口同樣龐大的印度,各種類型卻非常雜。
根據(jù)分子人類學(xué)的研究成果,我們可以描繪這樣一幅圖景:
中國(guó)6000-8000年前的農(nóng)業(yè)時(shí)代初期,有三個(gè)O3系的農(nóng)民,今天40%的漢人男子是他們的后代,每個(gè)人活著的男性后代都近億了,加上女性后代肯定上億。農(nóng)業(yè)時(shí)代以來(lái),這就是地球上最成功的三個(gè)男人,或稱之為“三皇”。有時(shí)會(huì)說(shuō)O系的五個(gè)農(nóng)民,現(xiàn)在60%的漢人男子是他們的后代,稱為“五帝”。
當(dāng)然,不是說(shuō)這幾個(gè)人就是史書(shū)上的“三皇五帝”。但是農(nóng)業(yè)時(shí)代中國(guó)大陸發(fā)生人口爆炸是事實(shí),也的確出現(xiàn)了幾個(gè)超級(jí)成功的男人。
由于分子人類學(xué)在中國(guó)的發(fā)展歷史還不長(zhǎng),爭(zhēng)議很大,但從吃瓜群眾的角度看,一些說(shuō)法和爭(zhēng)議很有意思。
?
例如一種流行觀點(diǎn)認(rèn)為,O3系華夏族在北方搞起了“武裝開(kāi)拓團(tuán)”。華夏族利用農(nóng)業(yè)耕種的技術(shù)特長(zhǎng),爆人口有優(yōu)勢(shì),再組織男子去各地武裝開(kāi)拓,把黃土高原和華北平原的C系D系人口消滅,或者趕到北方變成了胡人。這和古代歷史傳說(shuō)能部分對(duì)上,炎帝黃帝搞不好就是這么操作的?,F(xiàn)在北方漢人男子有近70%是O3系,就是那時(shí)奠定的基礎(chǔ)。而O3系向南方的開(kāi)拓過(guò)程,中國(guó)史書(shū)的記載就很多了。南方漢人男子O3系超過(guò)50%,O2、O1系也不少,應(yīng)該是有融合,但是D系就很少了。北方男子團(tuán)伙到南方開(kāi)拓,與當(dāng)?shù)嘏越Y(jié)合,后代成為人口主流,這事肯定是有的。當(dāng)?shù)啬凶討?yīng)該沒(méi)有遭到大規(guī)模團(tuán)滅,還是有很多后代傳下來(lái)。
信史以前的中國(guó)歷史,可以基于分子人類學(xué)進(jìn)行一些合理猜測(cè),結(jié)合考古證據(jù)與零散的歷史記載,確實(shí)能進(jìn)行不少有意義的推斷?,F(xiàn)在這個(gè)學(xué)科和歷史的結(jié)合還比較初級(jí),一些結(jié)論什么時(shí)候能得到廣泛認(rèn)可仍不好說(shuō)。當(dāng)然,漢族的形成是非常復(fù)雜的,就算是分布最廣的O3系M117,到底是從哪冒出來(lái)的,是不是史書(shū)中的華夏族都尚待確證。如果華夏族是從黃河上游開(kāi)始推進(jìn)到整個(gè)東亞大陸的,過(guò)程也不是很清楚,歷史遺址的支持還不夠。O3系華夏族“武裝開(kāi)拓”的故事還只是一種猜想。
可以確定的是,6000年前人類進(jìn)入農(nóng)業(yè)社會(huì),東亞大地上發(fā)生了驚人的人口變化。農(nóng)業(yè)人口數(shù)量在北方與南方都急劇增加,奠定了現(xiàn)代中國(guó)的人口基礎(chǔ)。O3系M117突變出來(lái)的是其中最成功的一支。在史籍記載較詳?shù)闹艽?,O3系的擴(kuò)散已經(jīng)完成得差不多了,注定成為中國(guó)人口的主流。這段歷史雖然文字記載稀少,卻非常關(guān)鍵。
之后秦漢以降的中國(guó)歷史非常復(fù)雜,但是O3系人口占多數(shù)的地位并無(wú)變化。而歷史上的漢人與北方草原民族,也不能簡(jiǎn)單以Y染色體類型O系與C系來(lái)區(qū)分。北方民族中的O3都不少,漢人中也有不少C系的,可以說(shuō)你中有我,我中有你,古人確切的Y染色體類型并不容易推知。
不過(guò),獲知古人的Y染色體類型也并非不可能。通過(guò)子孫DNA推測(cè)古人“血統(tǒng)”,還真的實(shí)踐過(guò)。
2009年在河南安陽(yáng)發(fā)現(xiàn)了疑似曹操墓,連遺骨都有。當(dāng)時(shí)就有呼聲,對(duì)曹操遺骨進(jìn)行DNA檢測(cè)。復(fù)旦大學(xué)對(duì)全國(guó)79個(gè)曹姓家族280名男性進(jìn)行了Y染色體基因檢測(cè),還有夏侯、操姓多人的樣本作為參考。通過(guò)家譜、地方志等文獻(xiàn)證據(jù),選出了8個(gè)較為靠譜的曹姓家族。其中6個(gè)是同樣的O2*-M268型,其祖先交匯點(diǎn)是1800-2000年前,正好是曹操的年代。然后學(xué)者們還到安徽亳州曹氏宗族墓,找到了曹鼎的牙齒進(jìn)行了檢測(cè),也是O2*-M268型。曹鼎是曹操祖父曹騰的弟弟,雖然曹騰是太監(jiān),但是曹操的父親是同宗過(guò)繼給曹騰的,所以曹操和曹鼎非??赡苁峭宓?。根據(jù)這些線索,基本確定了曹操家族的基因類型。其實(shí)O2*-M268并不是很罕見(jiàn),全國(guó)5%的人都是這個(gè)型。但是6個(gè)分散各地的曹姓家族都是它,確實(shí)不太可能都出自偽托,這些曹氏家族從三國(guó)時(shí)傳到現(xiàn)在從概率上來(lái)說(shuō)是成立的。
曹操家族DNA這樣的大規(guī)模檢測(cè)事件,以后肯定還會(huì)有。2014年愛(ài)新覺(jué)羅家族特有的Y染色體類型就測(cè)出來(lái)了,是C3系里很特別的一個(gè),在滿族人里都不多見(jiàn)。
現(xiàn)在每個(gè)人都可以去檢測(cè)自己的DNA。DNA檢測(cè)和歷史的結(jié)合才剛開(kāi)始,一定會(huì)產(chǎn)生非常多意思的話題。雖然還有很多問(wèn)號(hào),但是人類分幾波走出非洲到達(dá)中國(guó),K系分化出O系,O1、O2、O3遍布在東亞大陸成為中國(guó)人的主體,都是可以確定的基礎(chǔ)事實(shí)。6000年前中國(guó)大陸各地的農(nóng)業(yè)社會(huì)人口爆炸,是中國(guó)人最為關(guān)鍵的形成時(shí)期。這段時(shí)期歷史記載不詳,其具體過(guò)程和諸多謎團(tuán),也許可以借由分子人類學(xué)的發(fā)展,產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。