你的家里，是否有一本泛黃的家譜？里面記載的許多名字雖然陌生，但其承載的個(gè)體與你有著親密的血緣關(guān)系。
普通人的家譜往前追溯三五輩，就往往讓后人感到復(fù)雜難辨。那些古人類學(xué)家，縱跨百萬(wàn)年甚至更長(zhǎng)時(shí)間尺度，橫覽撲朔迷離的親緣關(guān)系，僅憑一些散落的殘骸斷骨，又如何編寫(xiě)人類祖先的“家譜”？
Part.1
第一步 摸骨、看相
化石保存至今，往往被復(fù)雜的埋藏過(guò)程改造得支離破碎，所以研究者獲取到的多是零星的人骨片段，諸如幾顆牙齒（中學(xué)歷史教科書(shū)開(kāi)篇提到的元謀人，實(shí)際上就是根據(jù)兩顆牙齒而命名的），胳膊或者大腿骨，腳趾頭，手指頭……對(duì)于化石的觀察、種屬與部位鑒定、測(cè)量與比較，是研究人類遺骸的第一步。
據(jù)說(shuō)，古人類學(xué)家賈蘭坡先生有個(gè)習(xí)慣，常常在兜里揣幾塊人類化石，反復(fù)地摸索與感受，以增進(jìn)對(duì)古人類骨骼的了解。雖然現(xiàn)在的學(xué)者不再被允許將化石揣到兜里，但是識(shí)骨尋蹤的基本功訓(xùn)練絕不可免。如果連人和動(dòng)物化石都傻傻分不清，是大腿還是胳膊的問(wèn)題也沒(méi)弄明白，那么何談下一步的研究。
當(dāng)然，如果足夠幸運(yùn)地發(fā)掘出完整的遺骸，那么就可以輕松愉快地完成第一步了?？上旃蛔髅?，這種送分題出現(xiàn)的概率很低，不論是我們所知的北京猿人化石，還是人類的“老祖母”——南方古猿露西的化石，都是古人類學(xué)家們?cè)陂L(zhǎng)期野外調(diào)查與發(fā)掘中，找到碎片才拼出來(lái)的相對(duì)完整的遺骸。
發(fā)現(xiàn)于埃塞俄比亞阿法南方古猿露西的骨骼 距今約320萬(wàn)年
（維基百科）
有時(shí)候，僅僅找到頭骨，也足以讓古人類學(xué)家們歡呼雀躍，因?yàn)?strong>頭骨蘊(yùn)含著其他部位難以比擬的豐富信息?？疵嫦嗑湍苷业胶芏嘈畔ⅲ罕热缑嫦嗍窍瘳F(xiàn)代人類還是更像猿類，頭骨是否渾圓，腦容量有多大，牙齒是否原始，等等。而高分辨率工業(yè)CT技術(shù)、3D復(fù)原、幾何形態(tài)量化各個(gè)微小解剖部位等手段，使得古人類學(xué)者從頭骨中獲得了更多的形態(tài)數(shù)據(jù)。之后，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就能繪制出人類祖先的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。
許家窯人顳骨及其3D復(fù)原的內(nèi)耳迷路
（中科院古脊椎所官網(wǎng)）
但是，通過(guò)這種方式繪制出的家譜，存在著顯而易見(jiàn)的局限性。萬(wàn)一有些古人類，只是長(zhǎng)得顯老呢？
同齡人的對(duì)比照片
（yxlady.com）
2015年，一個(gè)古人類研究團(tuán)隊(duì)宣布，在南非找到了當(dāng)?shù)刈钤绲墓湃祟悺{萊迪人（Homo naledi），因?yàn)榧{萊迪人具有許多原始古人類特征，比如較小的腦容量與南方古猿的相當(dāng)，研究者推測(cè)這些古人類的生活年代距今約300萬(wàn)年。
納萊迪人復(fù)原圖：看著這張古老的臉，我們幻想著遠(yuǎn)古祖先的模樣
（美國(guó)國(guó)家地理）
兩年后，綜合光釋光、古地磁、鈾系等多種測(cè)年法得出的年代數(shù)據(jù)，卻讓大家大吃一驚，距今300萬(wàn)年的納萊迪人實(shí)際上只有約30萬(wàn)年的年齡（距今約33.5萬(wàn)至23.6萬(wàn)年）——納萊迪人并不是南方古猿的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，而是尼安德特人的鄰居。由此可見(jiàn)，僅僅根據(jù)面相判斷發(fā)現(xiàn)的頭骨是原始還是現(xiàn)代，是無(wú)法真正得知其所處的演化位置的。畢竟，長(zhǎng)得顯老，也不是納萊迪人的錯(cuò)??！
再比如在30萬(wàn)年前的非洲大陸，一些原始人類的頭骨和早期現(xiàn)代人頭骨的解剖學(xué)特征有一定的關(guān)聯(lián)，可以說(shuō)同時(shí)具備“原始”與“現(xiàn)代”的特征，而古人類學(xué)家也很難真正找到令人信服的、可以統(tǒng)一區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)。不僅如此，實(shí)際上在人類演化的各個(gè)階段，比如處于直立人至智人階段大多數(shù)古人類化石，都難以根據(jù)其骨骼形態(tài)特征而判斷誰(shuí)古老、誰(shuí)年輕。
所以說(shuō)，再高級(jí)的摸骨、看相，也是遠(yuǎn)不夠的。
Part.2
第二步 請(qǐng)問(wèn)，您老高壽？
如上文所言，測(cè)年結(jié)果改變了納萊迪人的演化位置，也正是因?yàn)槟甏磺宄脑?，?dǎo)致學(xué)術(shù)界對(duì)很多標(biāo)本的重要性都存有疑問(wèn)。古人類學(xué)家高星曾說(shuō)過(guò)，“年代的準(zhǔn)確性，對(duì)研究不同地區(qū)的古人類間的演化過(guò)程、時(shí)序和遷移路線等方面，可以起到?jīng)Q定性的作用?！?nbsp;
但是，獲取年代數(shù)據(jù)并不是一件簡(jiǎn)單的事情。在古人類研究中，能夠獲取到的年代一般分為“絕對(duì)年代”和“相對(duì)年代”，絕對(duì)年代一般指直接在化石上測(cè)得的年代。但考慮到古人類化石的稀有性，很少會(huì)有學(xué)者慷慨地拿出標(biāo)本讓年代學(xué)家打洞磨粉（取樣）。雖然舍不得人骨“套”不到信服的數(shù)據(jù)，但是目前大多數(shù)學(xué)者們?nèi)詴?huì)選擇更為保守的“相對(duì)年代”。
相對(duì)年代的測(cè)定，包括對(duì)化石出土的層位，和化石一起出土的哺乳動(dòng)物、文化遺物，化石中填充的沉積物等進(jìn)行測(cè)年。正是因?yàn)橛脕?lái)測(cè)年的對(duì)象不同，往往會(huì)出現(xiàn)一個(gè)遺址、多個(gè)年代數(shù)據(jù)結(jié)果。同時(shí)，由于測(cè)年技術(shù)的不斷改進(jìn)，很多古老的遺址，也常常出現(xiàn)出時(shí)而老、時(shí)而新的年代數(shù)據(jù)。
北京猿人遺址發(fā)現(xiàn)于1921年，算是最早發(fā)現(xiàn)于我國(guó)的古人類遺址，但直至今日，仍然不斷地有新的年代數(shù)據(jù)刷新之前的記錄。2009年《自然》雜志就曾以封面文章的形式，刊登了一個(gè)新的年代數(shù)據(jù)（距今約77萬(wàn)年，在此之前一般認(rèn)為北京猿人遺址距今約50萬(wàn)年），將北京猿人置于“一個(gè)更冷的新年代”，對(duì)北京猿人的耐寒能力提出了挑戰(zhàn)。
2009年，《自然》雜志刊登了北京猿人遺址年代研究成果
同樣在1921年，非洲首次出現(xiàn)了古人類的蹤跡。一群礦工在贊比亞布羅肯山發(fā)現(xiàn)了一個(gè)原始的顱骨，后來(lái)被命名為卡布韋人。古人類學(xué)家根據(jù)其頭骨以及后來(lái)發(fā)現(xiàn)的人類骨骼，將其歸入海德堡人。而學(xué)術(shù)界認(rèn)為，海德堡人可能是歐洲尼安德特人與非洲現(xiàn)代人最后的共同祖先。
近日，《自然》雜志的一篇文章，公布了最新的年代數(shù)據(jù)。不同于“變老”20萬(wàn)年的北京猿人，卡布韋人“年輕”了20萬(wàn)年（距今約32.4-27.4萬(wàn)年，在此之前一般認(rèn)為距今約50萬(wàn)年）。
也就是說(shuō)，以卡布韋人為代表的這一支海德堡人，曾與智人祖先、納萊迪人、尼安德特人等，同時(shí)出現(xiàn)在非洲南部？那祖先這一假說(shuō)，豈不不攻自破？卡布韋人，究竟是怎樣的存在？
卡布韋人顱骨照片
（ScienceNews 官網(wǎng)）
Part.3
第三步，遺傳密碼哪家強(qiáng)？
基因檢測(cè)，可謂當(dāng)今家喻戶曉的親子鑒定黑科技。如果說(shuō)近二十年來(lái)，是哪項(xiàng)研究徹底改寫(xiě)了許多古人類演化故事，非古DNA研究莫屬。David Reich在《人類起源的故事》中，甚至將古DNA研究視作繼碳十四測(cè)年之后的第二次考古學(xué)科學(xué)革命。似乎只要能提取到DNA信息，很多關(guān)于親緣關(guān)系的問(wèn)題就有了答案。
根據(jù)基因研究，學(xué)術(shù)界提出“非洲多地區(qū)起源（African multiregionalism）”，即在40萬(wàn)年—1萬(wàn)年間，由于氣候原因，非洲大陸被分割成不同的生態(tài)區(qū)域，生活在不同區(qū)域的不同種群的人常常處于半隔離狀態(tài)獨(dú)立演化，并產(chǎn)生基因變異；但是隔一段時(shí)間，這些人群就會(huì)在交界點(diǎn)上發(fā)生基因交流，頻繁的基因交流最終產(chǎn)生現(xiàn)代人類。2020年年初，有研究團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)代西非人基因組中，發(fā)現(xiàn)平均有6.6%到7%的古老基因來(lái)自一種“幽靈”古人類群體，這個(gè)群體可能就是當(dāng)初人群基因交流的證據(jù)。
而在關(guān)于卡布韋人的研究文章中，研究者也不免猜測(cè)，和智人祖先、尼安德特人、納萊迪人等古老人群生活在同時(shí)代的卡布韋人，也許就屬于這樣的“幽靈人群”。
不過(guò)，古DNA信息極容易被降解，如果降解到一定程度，再先進(jìn)的DNA測(cè)序手段也無(wú)法檢測(cè)。距今約700—900萬(wàn)年左右，人與猿就走到了揖別的岔路口，但是迄今為止人類最古老DNA證據(jù)，也不超過(guò)40萬(wàn)年。
2019年，《自然》發(fā)表一篇題為《DNA，請(qǐng)挪步：輪到古蛋白登場(chǎng)揭示人類史了》的報(bào)道，似乎帶給了學(xué)術(shù)界新的希望。
研究者們希望通過(guò)對(duì)古代蛋白質(zhì)進(jìn)行測(cè)序，來(lái)研究包括佛羅勒斯人在內(nèi)的更多古老人類
（來(lái)自《自然》雜志）
同樣保存了遺傳密碼的古蛋白質(zhì)，似乎比古DNA更加穩(wěn)定，能夠保存的時(shí)間更久，留下來(lái)的概率也更大。古生物學(xué)家們甚至在距今1.3億年前的始孔子鳥(niǎo)羽毛化石中，發(fā)現(xiàn)了保存至今的角蛋白。難怪有些樂(lè)觀的學(xué)者們認(rèn)為，未來(lái)，古蛋白質(zhì)組學(xué)有希望解鎖整棵人類演化樹(shù)。
從利用古蛋白在骨骼碎片中尋找人類骨骼、鑒定人類遺骸性別，到僅僅憑借蛋白質(zhì)序列，就鑒定出夏河丹尼索瓦人，再到從距今180萬(wàn)年格魯尼亞的德馬尼西人遺骸中提取到古蛋白序列，看起來(lái)，古蛋白質(zhì)研究確實(shí)勢(shì)不可擋。
2020年4月，《自然》再次發(fā)表了參與夏河丹尼索瓦人鑒定工作的Frido Welker及其團(tuán)隊(duì)的研究成果，此次被研究的先驅(qū)人（Homo antecessor），一般被認(rèn)為是最早到達(dá)歐洲西部人科成員。根據(jù)曾經(jīng)對(duì)骨骼、牙齒形態(tài)的研究，研究者認(rèn)為先驅(qū)人既與尼安德特人有相似點(diǎn)，同時(shí)具有部分早期現(xiàn)代人的特征，這導(dǎo)致無(wú)法判斷先驅(qū)人與直立人、尼安德特人以及早期現(xiàn)代人的關(guān)系。
而在新的研究中，研究者不但在牙齒中提取到了古蛋白組信息，并且將蛋白質(zhì)序列與來(lái)自格魯吉亞的直立人、現(xiàn)代人的同類蛋白質(zhì)進(jìn)行比較，進(jìn)而將先驅(qū)人放置到人類演化樹(shù)上相應(yīng)的位置，即先驅(qū)人是后來(lái)中晚更新世的古人類——包括現(xiàn)代人、尼安德特人和丹尼索沃人——的一個(gè)關(guān)系親密的姐妹譜系。
根據(jù)古蛋白組研究結(jié)果重新繪制的系統(tǒng)發(fā)育圖，黃色箭頭所指為先驅(qū)人
（來(lái)自Welker F et al., 2020）
但是不置可否的是，古蛋白研究和測(cè)年技術(shù)、古DNA研究面臨同樣的問(wèn)題，那就是對(duì)標(biāo)本的破壞性。同時(shí)，蛋白種類繁多，序列及其結(jié)構(gòu)較DNA也更為復(fù)雜，所以在實(shí)際操作中仍然困難重重。例如，蛋白質(zhì)不能夠像核酸序列一樣擴(kuò)增，故檢測(cè)靈敏度有限，對(duì)樣本中蛋白含量要求較高。此外，對(duì)于降解較為嚴(yán)重的樣本，很難得到完整的肽段信息用于測(cè)序。
不過(guò)，我們也看到，化石本身并不具有智慧，只有靠著一代代學(xué)者對(duì)這些牙齒和碎骨進(jìn)行多學(xué)科分析、多角度探索，我們距離人類祖先圖譜的完成、距離人類演化的真相才能越來(lái)越近吧。
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