人类的起源:我们人类来自哪里?

人类的起源:我们人类来自哪里?

2018-01-22 16:47:01
作者:王雷 编译
来源:科学媒介中心
字号:A+  A-
人类的起源:我们人类来自哪里?,我们人类来自哪里?这个问题一直困扰着包括哲学家在内的很多人。随着新的科学证据的不断出现,答案似乎变得越来越复杂。在二十世纪下半叶盛行的林奈(Linnaean)分类学中,...

我们人类来自哪里?这个问题一直困扰着包括哲学家在内的很多人。随着新的科学证据的不断出现,答案似乎变得越来越复杂。在二十世纪下半叶盛行的林奈(Linnaean)分类学中,人类有着研究自己独立的分支——人科(Hominidae),这使得人类与猩猩科(Pongidae)被区分开来。人类既不属于三种非洲大猩猩(普通黑猩猩,倭黑猩猩和大猩猩),也不属于来自东南亚的红毛猩猩。然而,科学家认为现代人类起源于三种非洲大猩猩中的一种。那么如此颠覆性的论断是如何产生的呢?

人类的起源:我们来自哪里?

早期观察

在19世纪,确定动物之间的亲缘关系的唯一证据是通过肉眼观察两种动物骨骼、牙齿、肌肉和器官的相似程度。

英国生物学家托马斯·亨利·赫胥黎(Thomas Henry Huxley)是第一个对现代人类和猩猩进行系统性差异评估的人。他在1863年出版的《人类在自然中地位的证据》(Evidenceas to Man’s Place in Nature)一书中指出,现代人类与非洲猩猩之间的差异性低于非洲猩猩和红毛猩猩之间的差异性。

深入研究

20世纪上半叶,由于生物化学和免疫学的发展,科学家寻找现代人类和猩猩之间相关性的证据,由宏观形态转向分子形态。

20世纪60年代初,法国生物学家埃米尔·朱克坎德(EmileZuckerkandl)和美国生物学家莫里斯·古德曼(MorrisGoodman)报道了应用于蛋白质的新一代分析方法。朱克坎德利用生物酶将现代人类和猩猩的血红蛋白分解成多肽,从而证明了现代人类、大猩猩和黑猩猩的多肽成分是类似的。古德曼利用免疫扩散法研究血白蛋白,证明了现代人类和黑猩猩血白蛋白的免疫模式是相同的。

猩猩和人类:相关性

蛋白质是生命的物质基础,而氨基酸是蛋白质的基本组成单位。许多情况下,某一个氨基酸可以被另一个氨基酸替代而不会改变蛋白质的功能。

20世纪60年代后期,美国人类学家文斯·萨里奇(VinceSarich)和新西兰生物学家艾伦·威尔逊(AllanWilson)通过蛋白质结构的微小差异得出结论:现代人类和非洲猩猩存在相关性。1975年,美国人类遗传学家玛丽·克莱尔·金(Mary-ClaireKing)和艾伦·威尔逊(AllanWilson)证明,黑猩猩和现代人类血液蛋白质的氨基酸序列同源性为99%。

DNA证据

詹姆斯·沃森(JamesWatson)和弗朗西斯·克里克(FrancisCrick)发现了DNA的基本结构,随后克里克等人又发现了遗传密码的性质,这意味着生物之间的关系可以深入到基因组水平。

在过去的十年中,研究人员相继发表了黑猩猩、红毛猩猩、大猩猩和倭黑猩猩的基因组序列谱图。截止2013年,79种猩猩的基因组序列谱图已经被研究,这些猩猩的基因组序列对比结果表明了现代人类与黑猩猩之间的亲缘关系比大猩猩更为密切。通过现代人类和猩猩之间的DNA差异可以预测,现代人类、黑猩猩和倭黑猩猩的共同祖先可能出现大约在800万年前。

人类属的起源

大多数研究人员将现代人类定义为人族(Hominin)。古人类学的跨学科性质促使寻找人类祖先的证据不再以古人类化石的发现为唯一依据。这需要用到一系列进步的学科,例如考古学、解剖学、地球科学、进化生物学、基因组学和灵长类动物学等。人类祖先谱系的发展导致了今天的进化物种——智人(Homosapiens),这是人类进化史上最有趣的部分。

人类的起源

亲缘关系有多近?黑猩猩(左上)、猩猩(右上)、大猩猩(左下)和倭黑猩猩(右下)。

第一批被发现的早期人类化石样本是四百万年前的南方古猿(Australopithecus),他们最有可能是人类(Homo)属的祖先。大约250万年前,非洲出现了第一批物种,许多研究者认为他们属于人类的一个分支——能人(Homohabilis),因为他们会使用石器,并且大脑比南方古猿要大,可以直立着用两条腿走路。

然而,好多人对第二批物种——硕壮人(Homorudolfensis)知之甚少。他们脑袋偏小,下颌骨较大,面部平坦,并且拥有巨大的牙齿。一些研究人员认为,能人和硕壮人是完全不同于南方古猿的,他们可能是现代人类的祖先。

制作工具并不是智人的唯一特权

越来越多的研究者认为,早期的南方古猿可能已经会制作工具,这意味着制作工具不再被视为智人的唯一特权。

非洲大陆随后出现的物种——匠人(Homoergaster),更符合Homo属的特征。该物种可能在200万年前离开非洲,迁移到中国和印度尼西亚,最终进化为直立人(Homoerectus)。随着匠人同时迁移出非洲的另一个人类分支——海德堡人(Homoheidelbergensis),被许多古人类学者认为是穴居人/尼安德特人(Neanderthal)和现代人类的祖先。

智人的起源

一旦我们发现当今人类物种(智人)的起源,我们就能够使用新一代DAN测序技术来恢复古代人类的DNA(aDNA)。

在穴居人化石中发现了一些不同于现代人类的DNA,这表明在十万年前,穴居人与现代人类之间发生过血缘交配。DNA的相关证据表明,现代人类与之前的古人类物种以及被称为丹尼索瓦人(Denisovans)的神秘物种之间存在基因交流。

接下来的工作

尽管成千上万的人类化石已经被复原和研究,但是我们仍有许多工作要做。例如,在匠人之前存在成功走出非洲的古人类物种吗?人类进化的大部分时间是发生在非洲吗?在非洲以外,人类进化发生了哪些重要的转变?直立人是什么时候灭绝的?在直立人、现代人类和其他人类物种之间是否存在遗传交流?

随着科学的发展和古人类化石的大量发现,从化石中提取古人类DNA进行研究,也许产生的问题比得到的答案还要多。

>人类的起源:我们人类来自哪里?相关科普知识

热门推荐
科普头条
国际资讯 | 国内资讯 | 专栏科普 | 综合科普 | 科普教育 | 校园科普 | 科普杂谈 | 自然奇趣 | 探索解密 | 科技之光 | 大开眼界 | 万物之理 | 地球故事 | 科技通史 | 节能环保
物理科普 | 化学科普 | 生命科普 | 天文考古 | 自然地理 | 医药疾病 | 健康养生 | 两性保健 | 创新发明 | 信息技术 | 历史探秘 | 文化艺术 | 科学发现 | 科学猎奇 | 科普知识
流言揭秘 | 药你健康 | 大美科学 | 科普搜索 | 科普网站 | 科普人物 | 流言揭秘 | 深度解读 | 空气质量 | 科普百科 | 科普专题 | 图说科学 | 生态摄影 | 天文美图 | 科普日历