再談中國人起源的Y染色體研究

作者:太醫

  高中起我就很關切進化論,後來讀的是跟生物有關的科系,現在差不多是 退休了,有很多時間和很豐富的資料來查考這方面的問題。因此我願意從現階 段已知的事實來跟大家切磋進化論的種種。不過我畢竟不是專門從事進化論研 究的,所掌握的資料都是書本上或雜誌期刊裡的,甚至是網路上的,不是自己 一手的研究報告;也因此有許多地方我的資料不一定還有爭議但我不知道,甚 至許多問題和細節我也沒有足夠的資料發言。

  請原諒我有點好像在用大帽子壓人的嫌疑;我的意思不是這樣。對我個人 來講,信仰宗教是要追求真理,不是要為主義狂熱,所以我定意只討論客觀的 事實,不做主觀的辯論。有些地方如果我沒有回應,請原諒我可能是知識不夠 ,沒有資格做回應,也可能是在避免做無憑據的爭論。嘮嘮叨叨說那麼多題外 話,這是老人家的通病,下面就言歸正傳吧。

  熟悉進化論史的人應該曉得,達爾文在「物種原始」中並沒有明白提出他 對人類來源看法,而是在 12 年後(1872)他的「Descent of Man」書中才公開 表白的。由於當時發掘出來的化石尚不多,沒有幾個人注意到人類的演化過程 ,應該是在各地同時進行的,還是在只一個地方發生,不過有一個叫 Charles Lyell 的人在 1863 年宣稱人類的演化應該發生在非洲和東印度。後來世界各地都有 古猿化石出土,進化論學者(關於人類來源當時是以考古學家為主,生物學還 沒有辦法參與貢獻)認為人類的進化是同步發生在全球許多地方的,正如其他 的物種的進化一樣。這個想法一直到 90 年代以前都是當時的主流觀點。

  1987年 A.C. Wilson 等人在英國的期刊 Nature 第 325 期發表登了一篇 論文 Mitochondrial DNA and Human Evolution,按照他們的判斷,現在世界 各個種族的人都應該是同一個母親的後代。Wilson 等的研究膩稱為「夏娃理論」 (Eve Theory)。這個說法與當時根據考古學所主張的多源論發生了直接的衝 突。

  其後 M. Hasegawa,S. Horai,及 Vigilant L.等多人利用粒腺體 DNA 研究重複證實了 Wilson 的主張。到1995年,W. Gilbert 在 Science 第 268 期 發表的用Y染色體的研究也證實了人類的祖先不是各地獨立演化產生的。 Whitfield, L.S. 等人甚至利用Y染色體推算出現代智人最早出現的年代是距今 三萬七千年到四萬九千年(Nature 378: 379-380),把考古學家主張的十幾萬 、幾十萬年給大大壓縮了。

  至此化石證據已經不是研究人類來源的唯一材料了,並且它的種種限制和 在判斷上主觀意見導致的差誤也漸漸受到質疑。以往依靠考古學家的意見建構 出的進化藍圖,必須重新受到現代生物科技的考驗,這是無可避免的。

  化石是沒有辦法提供 DNA 來作檢定的,但是有關尼安得達人卻有一項 DNA 測定,發表在 Cell 90: 19-30,由 Paabo S.,Krings M 等人所進行的。採樣 標本就是從那個大名鼎鼎的 1865 年在尼安得河谷發現的遺骸身上。(尼安得達 人由它得名;有興趣的人可以去看看這篇論文的免費摘要; 全文是要買的。)研究的結果發現尼安得達人並不是現代人的演化祖先,甚至 也很難認為有血緣關係(因為假定兩者有共同祖先,必須在80萬年前,這用現 有的考古發現解釋相當的困難)。

  現代的生物科技沒有辦法對各種已經絕跡的古生物做類似 DNA 方面的研究 ,無法用 DNA 來判斷考古學對物種來源與演變說法的正確性,但如果從現存生 物的遺傳物質做大規模的分析也許可以得出更可靠的結論來。



  1994 年 Tucson 的亞利桑那大學分子系統組織與演化實驗室(Laboratory of Molecular Systematics and Evolution)倡立了一個國際合作的Y染色體國 際合作會議(Y Chromosome Consortium YCC),以組織一個大型的Y染色體資 料庫,並將各會員單位的研發進展傳遞給其他會員。Dorit,Hammer,Whitfield 等人都是YCC的會員。

  基本上他們用來推斷現代人出現年代的方法,是與用粒腺體 DNA 推斷的方 法相同,也就是先找出各個 alleles 變異(即突變)的速率(叫做 DNA 鐘), 再按照現代人類族群中出現的變異總數來推算共同祖先出現的年代。我手邊沒有 詳細的資料,只知道粒腺體 DNA 的變異速率大約是每 33 代人發生一次,Y染色 體上的發生速率較快,所以他們怎麼計算出這個年份就很抱歉了。不過因為這是 透過國際合作的學術體系做的一個研究,相信結果是可靠的。

  Homo sapiens 中文叫做智人,是指會製造工具的人。智人身體的構造跟北京 原人所屬的直立原人(Homo erectus)相當接近,差別主要在顱顏構造及腦容量 。尼安得達人也曾一直被考古人類學家歸類為智人,並給它一個學名叫 Homo sapiens neanderthalensis,但是與現代人(學名是Homo sapiens sapiens)在 顱顏構造上,特別是鼻腔,有顯著的差異,這個差異是考古人類學要將它插在直 立原人和現代智人中間一個困難的疑點。

  考古人類學家認為直立原人的時代是在距今五十萬年以前到一百五十萬年以 前;而尼安得達人生存的時間是距今十萬年到四十萬年前。現在用分子生物學的 方法已經否定了尼安得達人與現代智人間的祖裔關係。如果同意最近遺傳分子學 把現代智人的出現壓縮到五萬年前(Whitfield 的論文還有那個化石斷層以及七 萬年以前的冰河期造成的效果都符合這個年份),這中間跟直立原人就有四十多 萬年的斷層了。

  考古學在推算古生物年代方面曾經隨著物理學提供的方法有改進而做過修正 ,這不是考古學本身的問題。考古學之所以不精確,是在對樣本的詮釋方面有問 題。對同一個樣本的某各特徵它的意義以及在進化族譜中的安插,不同門派會有 天差地遠的看法。這對於進化族譜的統一就造成了相當的困難,於是就產生了一 些妥協性的安排。我們期待透過分生的客觀資料,能重新釐清物種來源和關係的 問題。

  對於現代智人年代的新估定並不直接衝擊演化學說,只是強烈地意指著他可 能必須從以往所畫的進化族譜中移出,特案處理了。最近幾年對狗的遺傳也做過 類似的研究,規模不大,結果我不清楚,不能濫言又會造成相同情況。

  可知的是演化學說一直還是一個理論,並沒有成為定律。也就是說生物學和 古生物學一直都是依附在它以下,用它來解釋事情,而沒有反過來證明演化學說 的成立。比方說演化論假設自然突變是提供新物種的機制,但因為缺乏定量突變 機率與速率的精確數據,無法判定它是否真能如此。贊成反對的雙方都是依照定 性的觀察在爭辯。我們知道定性的結論常常是哲學性大過科學性;必須定量之後 才能確定是否成立。

  我想到大三修西洋哲學史時老師提到一個幸運的哲學研究所博士班研究生。 他在第一顆原子彈爆炸前幾天通過了博士論文考試,得到學位。他的論文題目是 原子不可分裂論。如果晚幾天,論文考時要被問些什麼問題就不知道了。定性成 立的不一定成立,定量成立的才比較可靠。

  我個人是很興奮地期待分生能解決這近一百五十年的爭論,希望我能活到那 個時候。目前只能按照定性的資料研判這個比較有可能、那個比較有可能。比較 有可能、比較沒可能,比較來、比較去都說不準,真煩人。 (本文作者為加拿大溫哥華北美浸信會信友堂基督徒,本文作者畢業於台灣大學醫學系,曾任台大醫院醫師)


 參考前期文章:
中國人起源的Y染色體研究 ── 參考聯合報系新聞


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