人类

2010-01-17 03:17
生物进化 2010年3期
关键词:重演新石器秦岭

秦岭和长江为我国全新世南北方人群体质特征差异的分水岭

全新世各时期人类遗骸,尤其是新石器时代、青铜铁器时代等考古遗址出土的一些已经消失的古代人群的标本,对于探讨我国人群的起源、演化和迁徙问题起到非常重要的作用。

从50年代起,在我国境内相继发现了丰富的全新世人骨材料,从一万年前至今,各个时期都有重要的遗址发现,目前已经发表和报道的新石器时代的人类遗址有30余处,绝对年代为据今10000-4000年之间。我国全新世人群的分布范围广泛,不同地区人群之间的体质特征存在着一定的差异,对于其体质特征分类问题,目前还存在不同的认识:一些学者提出我国新石器时代和现代居民的体质特征以长江为界分为南部和北部两大类型,现代中国人的体质特征是我国新石器时代居民特征类型的延续和发展;另外一些学者认为我国新石器时代居民分为黄河上游,黄河中下游和华南三种类型或者甘青、华南和黄河中下游三组;还有学者认为我国古代居民分为古中原类型、古华北类型、古东北类型、古西北类型和古华南类型五个基本类型。虽然很多学者倾向于南北两大类型的分类方法,但是并没有人类对长江两岸古代居民的体质特征进行详细研究和论述。

最近,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的吴秀杰副研究员等对分布于秦岭以北、长江以南,以及秦岭和长江之间的古代居民的头面部的形态特征进行了详细的研究,发现新石器时代长江以南的居民表现为宽的鼻部和较矮的上面部,秦岭以北的居民表现为较高的上面部和较高的眶部,而位于秦岭和长江之间的人群其体质特征比较复杂,有些特征倾向于北方类型、而有些特征倾向于南方类型。现代居民,相比长江以南,秦岭以北的居民表现为更宽阔的面部和高的鼻部。通过对新石器时代、现代34处考古遗址出土的309例人类遗骸的个体分布,并结合动物群、植物生态学、血液学、遗传学及语系的研究结果,研究者提出秦岭和长江为我国古代居民体质特征差异的分水岭,这种体质特征的差异主要是由于长期适应环境因素造成的。将今论古,这种南北体质特征的差异向上可以追溯到距今60万年左右的周口店直立人和南京汤山直立人。[International Journal of Osteoarchaeology (2010),DOI: 10.1002/oa.1190]

中国全新世人群头面部形态特征的变异

人类骨骼基因进化的新进展

现代人类的表型多样性很大部分是由骨骼系统塑造而成的,例如不同人群在体型、骨密度、脸型等方面都表现出巨大差异。实际上,伴随着农业的出现,人类骨骼系统发生快速进化。骨骼形态发生蛋白3(BMP3,Bone morphogenetic protein 3)是其他骨形成蛋白的拮抗剂,在骨骼系统发育中起重要作用。中国科学院昆明动物研究所的研究者在人类群体中系统研究了BMP3基因的进化历史和群体多态性特征,发现该基因发生大量非同义突变,具有较低的遗传多样度,以及显著长区域单倍型同质性。这些现象表明BMP3基因在人类群体中受到达尔文正选择的作用,可能是人类骨骼快速进化的遗传机制之一。[Human Molecular Genetics,2010,19(12):2341-6]。

人脑进化2500万年

1866年,德国伟大的生物学家海克尔在其《普通形态学》一书中提出,生物在个体发育过程中总是重演其所有祖先在进化过程中的每个发育阶段,即生物的个体发育过程重演其祖先的系统发生过程。这就是著名的生物重演律。生物重演律的具体表现是多重的,既包括体质形态结构方面的重演,也包括生理机能方面的重演;既包括生活习性的重演,也包括心理活动形式的重演。生物重演律虽然对生物学的发展起到了很大的推进作用,但很多研究者同时提出生物重演律存在很多缺陷。

最上部一排是成年短尾猴和人类大脑皮层差异对比;中间一排是人类婴儿期和成年期大脑差异对比;底部一排是人类发展和进化历程中产生变化的对比。

但是,最近研究者在探讨人类大脑的进化时,又提出了大脑进化的重演现象。这就是说,如果你想要快速回顾一下人类大脑在过去2500万年内的进化史,只需要观察婴儿到成人大脑的成长历程就可以了。美国科学家首先比较了人类婴儿和成年人大脑的扫描结果,然后与成年人类和短尾猴的大脑皮层形状的差异性进行了对比。在大约2500万年前,人类和短尾猴拥有共同的祖先。自那以后,人类大脑经历了超速发展,变得异常巨大而复杂,所有这些变化毫无疑问都属于人类进化历程的一部分。在婴儿时期,人类大脑尚未发育完全,因而显得非常幼小,这种大脑发展模式可能代表了进化过程中产生的一种优势策略。不论是婴儿和成年人之间,还是人类和猿猴之间,大脑在成长中变化最小的是那些和最重要的核心感觉相关的部位,如视觉。很显然,这些感觉是从出生起就非常重要的。如果其他一些不那么重要的大脑部分也同样发育成熟的话,婴儿的脑袋就将显得很大,而这显然会对怀孕期间造成麻烦。大脑发育的先后顺序同时还使大脑的晚发育部分有机会得到童年时代的经验学习,巨量的社会文化经验充实了婴儿的大脑,使婴儿以及整个人类种族具有更强的适应能力,也使发展复杂的社会体制成 为 可 能 。(PNAS 2010,107: 13135-13140)

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