8億男人都是11個帝王的後代?中國人到底是不是本土進化來的?答案令人驚詫!_風聞
已注销用户-2019-05-23 16:37
庫叔此前發佈的文章《中國人從哪裏來?這三個中國男人恐怕是地球上最成功的!》,引起了讀者朋友的熱議。
一些讀者對其中的一個結論——人類10萬年前重新走出非洲,所有人包括中國人都是非洲智人的後代,元謀人、北京猿人等上古人類都滅絕了,中國人不是本土進化來的——感到了“靈魂衝擊”,紛紛表達質疑:
區區一個Y染色體,有那麼難傳下來嗎?
中國那麼多古人類,怎麼可能沒有一條“血脈”流傳至今?
但其實這個結論並不新鮮,DNA證據也確鑿到無可爭辯。
**上古男性的Y染色體一直傳下來,是真的難****比登天。**今天庫叔就繼續介紹一些分子人類學的前沿成果,讓大家明白,這條“祖傳的Y染色體”到底為何如此珍貴。
1
傳基因易,傳Y染色體難
公元前一萬年,世界人口大約是100萬。當時的人類就只剩智人這一種了,其它種類已經全部滅絕。智人又分成兩夥,一夥在非洲發展,一夥走出非洲,這時已經通過白令海峽走到了美洲大陸南端。
而此前,在歐洲和西亞一帶長期生活了幾十萬年的尼安德特人(以下簡稱“尼人”),和智人共同生存了幾萬年。根據目前發現的尼人遺骨和活動遺蹟推測,尼人在距今2-3萬年前滅絕了。
比起智人,尼人個體更強壯,但是語言能力不行。智人能用遞歸的語法結構,表達很複雜的含義。而尼人的語言,則與一般動物一樣,沒有結構,表達能力無法增長。智人的表達能力,等於是從有限狀態解放了,有着無限的發展可能。按現在的理解,這種信息優勢對生存非常關鍵,例如能組織起更大規模的人羣,能説服帶領族羣轉移到食物來源更多的地盤。
其實,在地球物種生存競爭中,尼人已經相當高端了,孔武有力,團伙作戰,能把熊從洞穴裏趕出殺死吃肉,一般動物絕不是其對手。那麼尼人是因何而滅亡呢?通常的觀點是,尼人被智人消滅了。因為從結果看,尼人消失的地盤上,取而代之是的智人。但近年來一些證據説明,這種理解可能過於簡單化。
**實際上,尼人和智人共同生存了好幾萬年(從智人走出非洲算起約六七萬年時間),可以肯定,不可能發生智人對尼人的滅絕戰爭。**而且,兩者也沒有大家想象中那般“見外”,尼人和智人間連生殖隔離都沒有,按生物學分類算是同種,而且真的共同生育了一些後代。這就使得有一些尼人基因傳到了現代,佔了現代人基因的1-4%。今人如檢測自己的DNA,非洲以外的人往往都會報出2-3%的尼人基因。
彼時,還有一種“丹尼索瓦人(以下簡稱丹人)”,在亞洲大陸生活,後來也滅絕了。2008年,丹人遺骨在西伯利亞南部阿爾泰山丹尼索瓦洞穴中被發現,生存年代約是3-5萬年前。
(圖為阿爾泰山的丹尼索瓦洞與歐洲的兩個尼安德特人遺址)
《自然》2014年8月的文章 Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA 介紹了一個驚人的結論,藏族人的高海拔適應性基因來自智人與丹尼索瓦人的混血,這個基因只在丹人遺骨、藏族人、極少數漢人中有發現。
其實,稍早幾個月,《自然》2013年12月的文章 The complete genome sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains ,結論更驚人:
在發現丹人的阿爾泰山洞穴裏,同時生活着尼人,還真檢測出了一個尼人的基因!這個尼人有1%的基因是從智人來的,而這個尼人又影響到了洞裏丹人超過0.5%的基因,還有別的未知人種對丹人基因也有貢獻。
**這就是説,尼人和智人混血的後代,又跑到中亞那****裏,和丹人混着過日子了。**上古的時候,尼人、丹人和智人雖然是不同人種,但見面了不一定死掐,説不定還混着過,組團過日子力量更大(當然也可能有個別人出去遊蕩,加入別人的團伙)。
農業社會之前的上古人類,過着採集狩獵的生活。打獵或者採集跑遠了,碰到另一夥人,相互看着長得雖然有區別,但應該知道是同種的,比劃加吆喝,能聊到一塊去。落單的男人加入團夥分配到女人,或者落單的女人進入到團伙裏,都是對團伙生存是有利的。
當然,也有生存競爭,兩個團伙要搶地盤,戰起來沒商量。但那是為了生活,把人打跑了也就算了。不至於像種族戰爭那樣,有意識地尋找別人的蹤跡殺過去非要滅族,不死不休。那樣不利於團體生存,動物保護地盤也是這個邏輯。
然而最終的結果,尼人和丹人,以及其他的直立人畢竟是滅絕了。
東亞大陸上一直找不到10-6萬年前的古人類化石,出現了一個古怪的空檔期。這隻能説明此前生活在東亞的“直立人”都死光了,而且不是被智人滅掉的,智人在這之後很久才走到東亞來補空。比如,北京猿人和山頂洞人都生活在周口店的龍骨山上,但是北京猿人(屬直立人)20萬年前就(由於死亡或遷徙)消失不見了;山頂洞人是3萬前的智人,來到龍骨山頂時北京猿人早沒了。
可以這樣認為,尼人、丹人,或者更廣泛地説直立人種,本來就生存不易,隨着環境變化滅絕掉並不奇怪。而智人僥倖活了下來,發展壯大了,過程中與尼人、丹人還有點基因交流,將其少量基因帶到了今天。而東亞直立人滅絕前沒機會與智人交流,就沒有基因傳下來,更不要説Y染色體基因。
那麼,傳下少量基因的尼人、丹人,其Y染色體基因有沒有傳下來呢?很可惜,沒有。
【注:Y染色體,是男性特有的DNA遺傳物質,父子相繼,與母親無關。】
2
“Y染色體瓶頸”:環境危機下脆弱的“地球之王”
人類,幾乎是“無敵”的。尼人這樣的直立人已經在食物鏈頂端了,智人對其它動物更可説是橫掃。
**但是包括智人在內的古人類,在地球環境的變化面前,卻十分脆弱。**人類反覆地被自然大批消滅,到距今1萬年前的時候,也才百萬之數,甚至差點全滅。
有兩個典型的地質事件,對古人類影響非常大。
**其一是75000年前的印尼蘇門達臘多峇(Toba)超級火山爆發事件。**一種估計是,這次火山爆發甚至可能將智人的數量降到了1萬以下,人類差點因此徹底滅絕。
多峇超級火山爆發的“量級”是什麼概念?
人類有歷史記錄的最大規模火山爆發,是1815年4月印尼松巴哇島上的坦博拉火山爆發。多達1000億立方米的物質噴上高空大氣層,遮蔽太陽,全球平均氣温驟降約1度。北半球連續幾年沒有了夏季,導致了19世紀最嚴重的饑荒。
而多峇火山爆發的規模,是坦博****拉火山爆發的至少30倍!
全球氣温因此驟降了約3度,極寒氣候長達千年,大片温帶植物死亡,極寒天氣不時橫掃歐亞大陸。
其二則是12800年前的新仙女木事件。
那時全球本來正從冰期走出,慢慢轉暖,卻驟然轉冷,進入了1300年的新仙女木期(Younger Dryas)。短短十年間,全球平均氣温下降了7、8度,這個降温幅度和速度是驚人的。本來只在北方高緯度地區出現的喜寒植物仙女木的花粉,卻出現在世界各地。
對於這一事件的成因,一種解釋是,北美有一個面積相當於英國那麼大的冰湖,叫阿加西湖,是冰期的冰川慢慢融化形成的大湖。這個湖忽然崩潰了,大量淡水短期流入海洋中,讓海水變淡,影響了大西洋暖流,正反饋造成冰面迅速擴張。也有説這次事件是慧星撞地球造成的。
(圖為新仙女木事件成因主流解釋:12800年前的阿加西冰湖崩潰)
北美的長毛猛獁象、劍齒虎等多種動物滅絕了。地球上到處都是冰蓋,朝鮮和日本是連着的。這種程度的降温,讓人類的採集狩獵生活過不下去了。
像這兩個極端地質事件,都是短短一年內全球氣候就天翻地覆,人類有歷史記錄以來還沒見識過。如果發生在現代,會有多大的影響不好説,但是古人類面對這種環境衝擊,真的可能徹底滅絕。除了這種巨大天災以外,還有多得多的規模小些的地質災害和氣候變化衝擊,古人類肯定被反覆折騰過多次。
有一個現象,能説明這種折騰的嚴重程度。那就是男人的Y染色體基因。
從Y染色體看,智人的基因其實非常單一,非洲以外所有男人,全是上古M168突變男這一個男人的後代。也就是説,非洲以外男人的Y染色體,只和M168突變男以及他的男性後代有關,其它男人的Y染色體基因都滅絕了。
【注:Y染色體從父親傳向兒子時,有一定機會發生突變。有些突變在後代中擴散開來,就成為新的特徵編碼片段。Y染色體大約每4代約100年一次突變。】
解釋這個現象的學術名詞,叫做“Y染****色體瓶頸”(Y Chromosome Bottleneck)。
由於Y染色體是父子相繼(或發生變異),而沒有混血,因此同時代一夥男人裏,父輩祖輩可以分得一清二楚;再往前數幾代,各自的男性祖先是誰也很清楚。
比如,上溯10代共有10個男性祖先。如果發生大災禍,這夥男人死掉十之八九,那麼剩下男人的10代以前男性祖先可能就只剩兩個了。這個影響是不可逆的,消失的“血脈”永遠回不來了:即使一段時間後男人數量(通過繁衍)又恢復了,他們的直系先祖卻仍然只會是那兩人。
**也就是説,經過人口劇降再恢復的過程,一夥人的男性祖先數目會降低不少。**而這種劇變過程,在長達數十萬年的歷史上,會發生多次。也許就是75000年前多峇火山爆發這樣的大災難,讓所有非洲以外智人的男性祖先變成了只剩M168突變男這一個。
在智人與尼人的混雜過程中,肯定有個別尼人男性留下了子孫。但是這些男嗣需要歷代一直生有男孩,才能把其Y染色體基因傳到現在,同時還必須面對人口劇降大災的考驗(甚至可能直系男性後代在災難中遭全滅)。時間一長,這個概率就不大了。所以尼人的Y染色體基因沒能流傳至今並不奇怪,只有少量尼人基因通過與智人混血的男女後代傳下來並得到擴散。丹人的情況,也大抵如此。
所以,上古男人的Y染色體基因,傳到今天可以説是“難比登天”,在非洲以外甚至就只有M168突變男這一個幸運者。
3
新的“瓶頸”來自人類自己
上古人類的“Y染色體瓶頸”,可以説是天災不可避;但從7000年前開始,人類的Y染色體分佈又發生了一件怪事,看起來令人難以理解:在接下來的2000年中,男人的Y染色體多樣性迅速縮減,越來越多男人擁有同樣或者非常接近的Y染色體,説明他們有同樣的近期男性先祖。
把男人按Y染色體聚類,女人按母女間遺傳的MtDNA聚類,幾乎相當於1個男人聚類要對應17個不同女人聚類。也就是説,同時期女人卻沒有這種多樣性縮減現象,而且這段時間人口總數還在大幅增長中。
【注:MtDNA,即線粒體DNA,由於精子的線粒體沒法進入卵子,每個人的線粒體DNA都是從母親傳來的,與父親無關。】
國際權威期刊《基因組研究(Genome Research)》2015年3月的文章 A recent bottleneck of Y chromosome diversity coincides with a global change in culture 報告了這個現象,意思是説,這個現象發生的原因不是自然災害人口縮減,而是人類的文化有變。
這篇文章通過分析多人的DNA序列,再次驗證了之前的理論,非洲以外的智人羣體在大約5萬年前遭遇了一次基因瓶頸,基因多樣性大幅縮減。不僅是Y染色體基因,人羣反覆的劇降、恢復過程,會讓所有基因的流傳都面對考驗,很多基因的多樣性都大幅降低。只在女性之間繼承的線粒體MtDNA類型也在大量減少。
但是7000年前人類紛紛進入農業社會時,怪事發生了,男性的Y染色體多樣性就像又遭遇了一次“瓶頸”一樣顯著縮減,但同期女性的MtDNA多樣性卻沒有瓶頸現象。
**這就説明,這次Y染色體的“瓶頸”現象,並非像此前一樣出於天災,而是有新的機制。**很自然的猜想是,人類社會組織發生了變化,少數在農業時代財富或者權勢佔優的男人,佔有了更多女人,傳下了許多Y染色體相似度很高的男性直系後代,大多數男人卻沒有男性後代而絕嗣了。
復旦大學嚴實等人的文章 Y chromosomes of 40% Chinese are Descendants of Three Neolithic Super-Grandfathers(《40%的中國人的Y染色體來自三個新石器時代的超級祖先》),也有類似的觀察。
這篇文章質量其實相當高,結論影響力也不小,2011年底就出來了。但是投到《自然》、《科學》、《自然遺傳學》、《美國科學院院報(PNAS)》等西方高檔雜誌,卻遭到學術歧視,拒稿與來回修改耽誤了不少時間,成果失去前沿性,最後2014年8月發在檔次低得多的雜誌《PLoS One》。
嚴實等人最重要的研****究成果,是發現了Y染色體為O類的三個漢人超級祖先,學術上標記為Oα、Oβ和Oγ,俗稱“泰皇”、“地皇”、“天皇”。這三人大約生存在五六千年前,共同的特徵是:他們眾多後代的Y染色體類型是星簇形的擴張。
【注:海量人羣中重複出現的DNA編碼特徵,可以通俗地理解為“單倍羣”(haplogroup),男性Y染色體的叫Y-DNA單倍羣,線粒體的叫mtDNA單倍羣。Y染色體的變異,形成了不同的類別。學者研究得出截至目前的18個Y染色體大類(以A-R編號),當今世界上所有男人都可以歸入18個大類的某一類裏。其中O類成為中國男性的絕對主流。】
什麼叫“星簇形”擴張?從上面這張圖可以看到,大多數時候,一個節點只有兩個叉分出來的,也就是“二叉樹”擴張。而再看看圖中標出的Oα、Oβ、Oγ“三皇”,卻完全不同,他們各自分出了5-7個分叉,這就是星(簇)形的擴張。
【注:星(簇)形擴張,比如“泰皇”有7個叉分出來,並不等於説他的7個兒子都變異出了不同的子類,只是代表他的子孫短期內變異出了7種不同的Y染色體子類,因為這個週期短且年代古老,很難具體分清這7種變異的先後。】
“三皇”的這些分支,都在現代人的身上檢測到了,説明他們大量不同叉的子孫都有存活下來,把基因成功地傳到現在,而且人數都不少。
一般的二叉樹擴張,表明其先祖“存活至今”的“幸運分支”只有兩支。其實他們的分支並不止這兩個,其間有非常多的新叉,但是其他的都在歷史中消失了,沒有傳到現在。而如果運氣夠好,時間久了之後,分支還可能再繼續形成新的二叉。但從結果來看,每個祖先或分支的“分叉”極限就是兩支,突破“二叉限制”幾無可能,運氣再好,也無法在短時間內出現多支分叉。
那麼,“三皇”為何能突破這個限制,短時間內有一大批子孫的新類型都傳到了現在呢?
4
今天8億男人都是歷史上11個帝王的後代?
人類進入到農業社會,在一些地區形成了農業定居社會分層,“三皇”這樣的“超級祖先”及他們的子孫,可能是部落首領、軍事領袖、貴族、富裕農民,有條件連續多代收攏“霸佔”一堆女性。這種條件,在採集狩獵模式下幾乎不可能達到。
這使得“超級祖先”及其分支能夠持續迅速擴張子孫數目,加大以後社會波動中的Y染色體的存續概率。
同時,既然有少數男性“超級祖先”家族佔據女性資源,那麼不少其它男人就受到擠壓絕嗣絕後了。而前者的後代數量又非常多,後代的Y染色體相差也不大,互相只有一點點小變異,處於一個聚類裏,這就導致了新的這次“人類男性Y染色體多樣性減少”。而進入農業時代,也正是母系氏族社會向父系轉變的時期,可以推知,同期沒有出現女性超級祖先現象,伴隨着人口的持續增加,女性MtDNA多樣性就沒有減少。
進入有歷史記載的時代,男性Y染色體的星簇擴張現象就更容易被發現了。同時,中國這樣注重歷史記錄的國家,有相對靠譜的歷史與家譜記載,和Y染色體的聚類分析能相互映證,或者發現DNA分析中可能的差錯。
學者們也的確在進行這樣的研究,比如有人就搞出了清朝皇室愛新覺羅家族的“星簇”。
2005年12月,薛雅莉、Tatiana Zerjal等人在《美國人類遺傳學雜誌》發表文章 ,通過分析約1000個男性的Y染色體,畫出了愛新覺羅家族的“滿族星簇”,星簇中心被定成努爾哈赤的祖父覺昌安,時間點也定到相應歷史時期。不過文章只有Y染色體數據分析,都是統計結論,沒有對應的歷史記載。
嚴實等人在2014年12月公佈文章《愛新覺羅皇族的Y染色體》,對愛新覺羅家族的Y染色體進行了精準得多的研究。英文版本 Y chromosome of Aisin Gioro, the imperial house of the Qing dynasty 於2015年4月發表在《人類遺傳學雜誌》。他們直接找到了幾個有家譜證明或家族傳説是愛新覺羅後人的男性。
(圖為復旦大學團隊對愛新覺羅家族三個男性後代Y染色體的成功定位)
圖中的A、B、C三個人,AB兩人有嚴格的家譜證明,根據家譜A是多鐸的後人,B是皇太極兒子豪格的後人。C沒有嚴格家譜證明,但家族傳説是郎球后人,這個朗球和皇太極是一輩的,關係要扯到覺昌安的父親福滿了。
上圖説明,A、B、C三人Y染色體的17個STR(Short Tandem Repeat,DNA片段重複的次數)特徵高度相似,互相只有一個差異。可以推知,這三人的家譜記載與家族傳説是靠譜的,愛新覺羅家族的Y染色體特徵應該與這三人接近。有趣的是,9年之前薛雅莉等人分析出來的“滿族星簇”特徵,倒是與這三人相差很多。
合理的解釋是,“滿族星簇”確實存在,但是其擴張的年代有誤,要早於論文中定的清朝開創時期,對應的也不是愛新覺羅家族。實際上,由於種種原因,愛新覺羅皇族的擴張反而不如真正的“滿族星簇”成功,成為滿族人中都少見的類型。
但從“星簇”相關研究衍發出的不靠譜報導也有。如2015年的熱點新聞:整個亞洲有8億男人,都是歷史上11個帝王的血脈。
這個新聞也有學術論文背景,是Balaresque等人2015年發表在《歐洲人類學期刊》上的 Y-chromosome descent clusters and male differential reproductive success: young lineage expansions dominate Asian pastoral nomadic populations(《Y染色體繁衍簇及男性差別化的繁殖成功:年輕的支系擴張佔亞洲遊牧人羣的主要部分》)。論文得出了11個“descent cluster(繁衍簇)”,但是證據比2005年薛雅莉等人的文章更弱。
而差之毫釐,謬以千里。新聞再轉述論文觀點,犯的錯誤更加離譜。論文説11個簇佔了37%的樣本,新聞報導就直接將亞洲44億人中的22億男人乘以37%,得到驚人結論:8億男人都是11個帝王的後代。
這11個簇是不是對應帝王先不説,論文中的5000多個樣本是高度偏向的,如13億漢族只有240個樣本、7億印度印歐語系人只有130個樣本、1.2億日本人是0個樣本;而土耳其人(人口7千萬)有521個樣本,約旦人(人口510萬)有253個,敍利亞人(人口2300萬)有335個,吉爾吉斯人(人口400萬)129個。樣本與人口比例對應非常不均勻,直接乘以亞洲所有男人總數,那結論自然是遠遠偏離事實。
5
總結:別小看了你“祖傳的Y染色體”
**非洲以外的男人,Y染色體DNA都是傳自上古一個男性祖先。這個結論證明了“人類走出非洲”理論,雖然有些人感覺難以接受,但是科學證據的説服力是直接的。**據説復旦大學金力教授一開始也不相信中國人都是非洲智人的後代,但是他檢測的所有中國男性的Y染色體都有M168突變,在基本的科學素養下,不管結論有多驚駭,也只能接受。
上古男人的Y染色體,只在男性子孫中傳遞,要傳到現在,是一條非常艱難的道路。這條路的艱難超乎想象,以至於在非洲以外只有那麼一個幸運的男人。理解這個現象,需要了解“Y染色體瓶頸”的概念,瞭解上古人類面對的生存危機有多麼嚴重。
同時,像尼人、丹人這些智人之外的人種,雖然Y染色體沒有傳下來,少量基因卻通過與智人混血成功傳到了現在。
人類進入農業社會,人口增長迎來了希望。但是卻發生了Y染色體樣本多樣性縮減、少數人成為超級祖先星形擴張現象,原因是少數農業社會財富與權勢佔優的男人“霸佔”了女性資源。這説明大多數古代男人的Y染色體仍然處境艱難,命運悲慘,傳不到現在。
農業社會人口到達一定程度之後,人類歷史有了記錄。很長時間以來,人類社會仍然災害與戰爭頻發,人口經常大幅減少,社會慘劇很多。直到工業社會,世界人口增長率都不高。但是,這和上古時代還是有本質的區別,人類再也沒有面對滅絕的危險,人口恢復比較迅速。女性數量足夠多,少數男性壟斷的程度總體來説日益減輕,人類越來越文明。
瞭解上古男人Y染色體的“悲慘”歷史,也許現代人會對生育產生不一樣的歷史感:想把“祖傳”的Y染色體傳下去真是不容易,要珍惜機會啊!