人類從哪里來?

20世紀以來，人們一直在探尋這一問題的科學(xué)答案。

現(xiàn)代人的起源一直是學(xué)術(shù)界爭論的熱點話題。“完全替代假說”是現(xiàn)代人起源領(lǐng)域的一個重要假說。約7萬4千年前的多巴(Toba)火山噴發(fā)是“完全替代假說”的一個非常重要的證據(jù)，該事件一度被認為造成了全球氣候變冷及環(huán)境惡化，并且最終導(dǎo)致了熱帶非洲以外地區(qū)人群的滅亡。

國際期刊《國際第四紀》8月底在線發(fā)表了中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所葛勇博士與高星研究員在現(xiàn)代人起源方面的最新研究進展。該研究認為多巴火山噴發(fā)并沒有導(dǎo)致全球變冷和人類滅絕，多巴火山的噴發(fā)也不能用于支持“完全替代假說”。

那么，什么是“完全替代假說”?除了多巴火山噴發(fā)，還有哪些證據(jù)支持這一假說?除了“完全替代假說”，關(guān)于現(xiàn)代人起源的假說還有哪些?中國的古人群是否曾滅絕?為此，科技日報記者10月19日采訪了相關(guān)專家。

“完全替代假說”認為 非洲人是其他人群的直接祖先

所謂現(xiàn)代人，是指解剖學(xué)上與現(xiàn)生人群一致的古人類，也就是說現(xiàn)代人是我們的直接祖先。關(guān)于現(xiàn)代人的起源，目前有兩個主流的假說，分別是“完全替代假說”和“區(qū)域演化假說”。這兩個假說的主要區(qū)別在于是否存在“熱帶非洲以外地區(qū)的人類曾滅絕”這一事件。

“完全替代假說”認為，存在“熱帶非洲以外地區(qū)的人類滅絕”這一事件，這就意味著非洲人群是其他地區(qū)人群的直接祖先。“這種假說存在兩個主要的理論依據(jù)：首先，目前發(fā)現(xiàn)的10萬年前至5萬年前的古人類化石較少，這就成為‘完全替代假說’的基礎(chǔ);其次，通過分子生物學(xué)，也就是對現(xiàn)生人群的DNA研究發(fā)現(xiàn)，存在一次非洲人群替代其他地區(qū)人群的過程，經(jīng)過推斷，科學(xué)家認為這次事件發(fā)生在6萬年前至5萬年前。”葛勇告訴記者。

由于具有分子生物學(xué)的證據(jù)支持，“完全替代假說”在一段時間內(nèi)十分盛行。但是，“完全替代假說”本身并不能解釋為什么會發(fā)生“熱帶非洲以外地區(qū)的人類曾滅絕”這樣一個事件，而這時有關(guān)多巴火山的研究正好給了“完全替代假說”一個十分完美的解釋。

多巴火山噴發(fā)是近200萬年以來已知最大規(guī)模的火山噴發(fā)事件。一直以來，該事件都被認為是現(xiàn)代人起源“完全替代假說”的重要證據(jù)。多巴火山噴發(fā)發(fā)生的時間臨近全球氣候轉(zhuǎn)型期，大約在7萬年前，地球氣候由溫暖的MIS 5(深海氧同位素第5階段)向寒冷的MIS 4(深海氧同位素第4階段)轉(zhuǎn)變。

通過類比歷史中的大規(guī)模火山噴發(fā)造成的影響并結(jié)合核冬天理論，研究人員認為多巴火山噴發(fā)造成了地球長時間的寒冷，而這一結(jié)果恰好能夠?qū)?yīng)“完全替代假說”認為的6萬年前至5萬年前的“熱帶非洲以外地區(qū)的人類滅絕”這一事件。

“因此，多巴火山噴發(fā)被認為是‘熱帶非洲以外地區(qū)的人類滅絕’這一事件的起因，而‘熱帶非洲以外地區(qū)的人類滅絕’這一事件是多巴火山噴發(fā)導(dǎo)致的結(jié)果。”葛勇強調(diào)，在研究人員建立了這樣的因果關(guān)系后，“完全替代假說”在很長一段時間內(nèi)成為主流理論。

分子生物學(xué)證據(jù)表明 非洲以外人類活動并未斷絕

為了明確這次火山噴發(fā)事件造成的影響，葛勇、高星等研究人員收集了涵蓋多巴火山噴發(fā)時段的全球高分辨率地質(zhì)記錄，比如冰芯、石筍和湖泊沉積物，以及歐洲、亞洲和非洲的考古記錄，以全面評估多巴火山對地球環(huán)境和古人類的影響。

通過對各種記錄的綜合分析，研究人員發(fā)現(xiàn)約7萬4千年前的多巴火山噴發(fā)并未造成全球氣候變冷以及環(huán)境惡化，并且熱帶非洲以外地區(qū)的人類活動均未斷絕。“因此，并不存在由于多巴火山噴發(fā)導(dǎo)致的全球變冷和人類滅絕的事件，多巴火山的噴發(fā)并不能用于支持‘完全替代假說’。”葛勇說，現(xiàn)代人起源作為一項重要的科學(xué)問題，應(yīng)該被更加審慎地對待和深入地探討。

同時，隨著古環(huán)境學(xué)、考古學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展及相關(guān)證據(jù)的積累，越來越多的證據(jù)表明，多巴火山的噴發(fā)并未造成災(zāi)難性的全球氣候劇變，也就是說，并不存在由于多巴火山噴發(fā)導(dǎo)致的長時間氣候變冷。同時，熱帶非洲以外地區(qū)的人類活動并未斷絕，而且現(xiàn)生人群的體內(nèi)也存在尼安德特人和丹尼索瓦人的基因。而尼安德特人和丹尼索瓦人都是在2萬年前至3萬年前滅絕的人種，以往認為這些古老型人類對現(xiàn)生人群沒有貢獻。

“所以說，從現(xiàn)在的各種證據(jù)來看，多巴火山噴發(fā)并沒有導(dǎo)致‘熱帶非洲以外地區(qū)的人類滅絕’的能力，并且‘熱帶非洲以外地區(qū)的人類滅絕’這一事件是否真實存在值得重新考量，也就是說‘完全替代假說’的理論可能存在偏差。”葛勇說，在探討現(xiàn)代人起源問題的時候，兩種假說的支持者需要尋找更多有力的證據(jù)，而不能利用多巴火山噴發(fā)這一事件作為解決爭論的工具。

東亞地區(qū)現(xiàn)代人 不存在演化中斷和替代

關(guān)于現(xiàn)代人起源，除了“完全替代假說”，還有一個“區(qū)域演化假說”。

“區(qū)域演化假說”認為，不存在“熱帶非洲以外地區(qū)的人類曾滅絕”這一事件。也就是說，各地區(qū)的本土人群未曾滅絕，可能存在與非洲人群雜交的情況。“這種假說的主要依據(jù)在于各種考古學(xué)證據(jù)，比如石器技術(shù)的傳播與傳承、人類活動的延續(xù)等等。”葛勇說。

關(guān)于東亞地區(qū)現(xiàn)代人的起源，高星曾表示，自從“北京人”被發(fā)現(xiàn)后，尤其是德國解剖學(xué)家和體質(zhì)人類學(xué)家魏敦瑞提出“多地區(qū)進化”的假說以來，東亞人群在很長時間內(nèi)被認為是連續(xù)演化的，從直立人到早期智人、晚期智人，直至現(xiàn)生人群，不存在演化的中斷和替代。

許家窯—侯家窯、北窯、大地灣、徐家城、薩拉烏蘇、烏蘭木倫、織機洞、秦嶺地區(qū)諸遺址、井水灣、黃龍洞等遺址的地層和測年數(shù)據(jù)表明，神州大地不存在距今10萬年前至4萬年前的材料空白，人類演化的鏈條在此期間沒有中斷過。這就使得“完全替代假說”支持者所謂存在材料“空白期”的說法不攻自破。

“透過石制品原料特點及開發(fā)利用方式，石器制作技術(shù)，石制品類型、形態(tài)與組合特點，以及區(qū)域文化傳統(tǒng)演變等文化因素，可以看出中國乃至東亞舊石器時代文化是一脈相承的，說明這里的古人群是生生不息、連續(xù)演化的。”高星說。

然而，多巴火山噴發(fā)導(dǎo)致“熱帶非洲以外地區(qū)的人類滅絕”說法的影響十分深遠，不僅體現(xiàn)在科學(xué)爭論中，而且也出現(xiàn)在許多影視作品以及科普講座中。葛勇表示，現(xiàn)在，這一觀點顯然不應(yīng)該繼續(xù)存在。雖然多巴火山噴發(fā)的規(guī)模很大，但它并沒有造成地球氣候系統(tǒng)和環(huán)境的劇變，它可能對附近區(qū)域造成了短時間毀滅性的影響，但并不具備導(dǎo)致全球人類滅絕的能力。