來源丨科學美國人等
撰文丨Richard Conniff
編譯丨石云雷 楊心舟
任何參觀了非洲南部國家博茨瓦納奧卡萬戈三角洲的人，都可能會產(chǎn)生舒適和奇怪的熟悉感。尤其是當他們穿過被茂密樹叢圍繞的淺灘，從樹叢中看到野外的大象、非洲野狗和紫胸佛法僧鳥等動物的時候。這樣的熟悉感可能并不只是單純的想象，因為一項最新的研究顯示，歷史上最早的一批現(xiàn)代人類或許曾經(jīng)也生活在這里。
這項研究于昨天發(fā)表在《自然》期刊上。研究者通過綜合基因、古生物學、語言學和氣候?qū)W證據(jù)認為，現(xiàn)代人類的祖先的居住地為博茨瓦納的北部，而不是之前認為的非洲東部。研究分析了母系遺傳的線粒體DNA（mtDNA），并認為現(xiàn)在的人類均來自一個20萬年前以打獵為生的科伊桑人群體，他們就居住在非洲包含了奧卡萬戈三角洲和馬卡迪卡迪鹽沼的地區(qū)中。
現(xiàn)在這一廣闊地區(qū)大多已經(jīng)變成了干燥的含鹽盆地，這些地方仍然居住著現(xiàn)代的科伊桑人，有時也被稱為布須曼人。但在很久以前，這里是一個有著瑞士國土大小的濕地。澳大利亞加文醫(yī)學研究所的基因?qū)W家、論文的通訊作者Vanessa M. Hayes表示，當時的人類祖先居住在類似現(xiàn)代奧卡萬戈三角洲的環(huán)境中，并保持了長達7萬年的繁榮和穩(wěn)定。
圖片來源: Chris Bennett
這項新的研究對多個非洲南部種族的1217個人的線粒體基因組進行了檢測，并聚焦于一個稀有的、具有深層譜系信息的線粒體DNA——L0。而 L0 也成為了目前已知的最古老的、線粒體DNA相關(guān)譜系。線粒體的基因組在代系的傳遞中，總是由母親完整地傳給后代，并且線粒體基因出現(xiàn)變異通常被認為與重要的演化事件相關(guān)。
Hayes曾參與了南非人的基因組測序計劃，并對他們線粒體間的親緣關(guān)系產(chǎn)生了興趣，也是這一工作使她后續(xù)發(fā)現(xiàn)了在非洲南部人群中原始的線粒體基因組分布特征。當時的研究顯示，南非名譽大主教德斯蒙德圖圖的祖先可能是在1500年前移民到南非的班圖人（Bantu）。同時，他也被認為有著科伊桑人的血統(tǒng)。Desmond Tutu表示這樣的聯(lián)系讓他感覺“非常有優(yōu)越感和受到了祝福”。
圖片來源：Nature
通過追蹤L0線粒體DNA上累積的基因變異，基因?qū)W家能了解到什么時候種群產(chǎn)生了演化。論文作者也的確開展了此項研究，他們還根據(jù)氣候的巨大變化和人類遷徙的考古學證據(jù)，聯(lián)系并分析了線粒體DNA上可能出現(xiàn)的分支變異。韓國釜山大學的氣候?qū)W家、論文的共同作者Axel Timmermann表示，在最初的7萬年間，人類的祖先都穩(wěn)定居住在博茨瓦納北部，而之后由于遭遇了嚴重的干旱環(huán)境，他們才決定開始遷徙。
大約在13萬年前，長時間的降雨量增加為遷徙提供了條件，一部分人類祖先遷徙到了非洲的東北部。隨后，在11萬年前，有一部分人向非洲西南以及非洲南部頂端進行了一次更遠的遷徙。研究顯示，這些原始移民的現(xiàn)存后代人群的線粒體DNA中，都留有經(jīng)歷了兩次干旱事件的證據(jù)。
新研究和其他顯示人類起源于非洲南部的基因證據(jù)是相吻合的。比如今年早期發(fā)表的一項研究指出，前往非洲東部的原始移民和當?shù)胤N群進行了混合，這可能導致了現(xiàn)代人的出現(xiàn)，并且是人類遷徙出非洲的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點。今年的另一項研究，也顯示人類祖先從非洲南部到東部的遷徙可能比出非洲大遷徙要早7萬到10萬年。另一個泛非洲化或“多中心”的觀點認為，整個非洲大陸上的遠古人類種群具有多種內(nèi)在聯(lián)系，他們在非洲大陸上的演化過程中時而分開、時而聚集。
英國布萊頓大學的考古學家James Cole，贊賞了Hayes和同事采用了多個跨學科的方法來了解人類線粒體DNA的演化過程。但他也提出這項研究忽視了重要的考古學證據(jù)，如最近在摩洛哥發(fā)現(xiàn)的31.5萬前解剖學意義上是現(xiàn)代人的骨骼遺骸。Hayes回復說，她的研究主要關(guān)注于現(xiàn)存人類種群的直系祖先，目前科學界也還缺乏摩洛哥古人樣本的基因線索，它與現(xiàn)代人的聯(lián)系也是未知的。
賓夕法尼亞大學的演化遺傳學家Sarah Tishkoff同樣有著不同的看法，她認為現(xiàn)代人的mtDNA數(shù)據(jù)，很難用于追蹤遠古人群的演化歷史。mtDNA只能追蹤一組從母親到后代的遺傳譜系。Sarah認為，如果Hayes能夠研究父系遺傳的Y染色體的演化過程，或者一些雙親遺傳的基因，她們或許能獲得許多不同的結(jié)果。
不過，Hayes解釋了選擇mtDNA的原因，她認為mtDNA不會在胎兒早期像其他DNA一樣可能發(fā)生重組或者突變。因此，用mtDNA就能直接追蹤生活在非洲南部的一部分女性祖先?！斑@就像是女性祖先的時間膠囊，”Hayes表示，“這些說科伊桑語的人群中的Y染色體可能已經(jīng)消失很久，因為當男性和其他種群混合時就會發(fā)生這種現(xiàn)象?！?/p>
密歇根大學的古人類學家Milford Wolpoff，同樣爭論道，作者提供的證據(jù)太過于狹窄。他表示只依賴于線粒體DNA的數(shù)據(jù)可能會產(chǎn)生讓人誤解的結(jié)果，因為其很可能忽視了細胞核DNA的重要演化信息。正如現(xiàn)代人類廣泛繼承尼安德特人的基因結(jié)果所示，有些基因只存在于核DNA中，完全不存在于線粒體基因組中。同樣地，Wolpoff 說：“核基因組中含有30億個堿基對，線粒體只有1.6萬個堿基對，它們可能講述著完全不同的有關(guān)現(xiàn)代人起源的故事?！?/p>
也有人認為，這些說科伊桑語的女性祖先也不一定在20萬年前就住在同一個地方。這些帶有L0譜系的女性也可能是從其它地區(qū)遷徙過來的，或者她們在遷徙來之前還屬于一個非洲南部之外更大的種群體系，只不過這個種群已經(jīng)滅絕了
“我們現(xiàn)在有點像正在拼湊一個有百萬個碎片的謎團，”Cole說，“目前，我們已經(jīng)將最初的100塊碎片放在了正確的位置上?！彼又硎荆叭绻麉⒖脊派飳W和考古學記錄，我們會像是解決一個有1000塊碎片的謎團，而古遺傳學已經(jīng)使謎團的復雜程度呈指數(shù)級上升。但Cole 提示道，與其為人類起源的故事提供一個偉大的答案，不如從基因?qū)W的角度來了解一下人類演化的故事有多復雜。
參考鏈接：
https://www.scientificamerican.com/article/lush-okavango-delta-pinpointed-as-ancestral-homeland-of-all-living-humans/
https://www.sciencemag.org/news/2019/10/experts-question-study-claiming-pinpoint-birthplace-all-humans
原始論文：
Human origins in a southern African palaeo-wetland and first migrations
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1714-1
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