去动物园看过狮虎兽的人都知道,狮子和老虎能跨物种生下后代;课本里也学过,驴和马能生出骡子。

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但很少有人细想:这些杂交本质上都是人类 “撮合” 的结果,把原本野外碰不到的动物圈养在一起,发情期见不到同类,才不得已凑出了后代。而且这些后代基本都高度不育,刚好对应了生物课上讲的 “生殖隔离”。

但很多人不知道,几万年前我们的直系祖先智人,也和另一种人类尼安德特人发生过跨种杂交。

和狮虎兽、骡子完全不同,这件事没有任何外力强迫,是两个物种在漫长共存里自然发生的。

更关键的是,他们的后代不仅有繁殖能力,还把基因一直传到了今天。

换句话说,现在地球上绝大多数人,身体里都带着 1% 到 4% 的尼安德特人基因。

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问题来了:说好的物种之间有生殖隔离呢?智人和尼安德特人明明是两个物种,怎么就能生下可育后代?当年到底是暴力掠夺还是你情我愿?尼安德特人最后又为什么彻底消失了?

今天咱们就把这事说透。

在基因测序技术普及之前,科学界的共识非常统一:人属物种演化到今天,就只剩下智人这一根独苗。尼安德特人不过是几十万年前灭绝的一个远古旁支,和现代人没什么血缘关系,顶多算是远房堂亲,早就出了 “五服”。

这个认知在 2010 年被彻底打碎了。

德国马克斯・普朗克进化人类学研究所的斯万特・帕博团队,从克罗地亚温迪加洞穴的尼安德特人骨头里,成功提取出了完整的核 DNA。

他们把这份古人类 DNA 和现代智人的基因组一对比,得出了一个让整个学界震惊的结论: 现代欧亚大陆人群的常染色体里,普遍带有 1% 到 4% 的尼安德特人基因;而撒哈拉以南非洲的原住民身上,几乎完全找不到这种基因。

这个结果说明两件事:

第一,智人和尼安德特人确实发生过基因交流,也就是跨种杂交,而且他们的后代拥有正常的繁殖能力,不然基因不可能传承几万年直到今天;

第二,杂交事件发生在智人走出非洲之后,距今大约 5 万到 6 万年,地点就在中东的黎凡特地区 ,这里是智人走出非洲的第一站,也是尼安德特人分布范围的东南边缘,两拨人类刚好在这里第一次大规模相遇。

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后来的研究还进一步发现,这种基因交流不是一次就完成的,前后至少发生了 3 到 4 次。智人进入欧洲之后,和当地的尼安德特人又发生过几次局部的基因交流。

甚至早在 10 万年前,早期走出非洲的智人就和尼安德特人、丹尼索瓦人有过基因交流,只是那次的后代没有一直传承下来。

说白了,我们现代人根本不是什么 “纯种智人”,更像是多种古人类的基因混合体。

很多人看到这的第一反应都是质疑:生物课明明讲过生殖隔离,不同物种不能产生可育后代。狮子和老虎分家 300 万年,生的狮虎兽大多不育;马和驴分家 400 万年,生的骡子几乎完全不能生育。

智人和尼安德特人怎么就成了例外?

其实很多人对生殖隔离有个误解,觉得它是一道非黑即白的墙,要么完全能生,要么完全不能生。

但真实的生物世界里,生殖隔离更像一条渐变的光谱:两个物种分化的时间越短,基因相似度越高,生殖隔离就越弱;分开的时间越长,基因差异积累得越多,生殖隔离才会越彻底。

打个通俗的比方,这就像两兄弟分家过日子。

刚分开没几代,后人见面还觉得是一家人,生活习惯、说话口音都差不多;要是分开几百上千年,后代互相都不认识了,习俗、语言全变了,自然就成了毫无关系的两家人。

物种分化也是同一个道理。

那智人和尼安德特人分家多久了?答案是大约 70 万年,他们的共同祖先是海德堡人。

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70 万年听起来很长,但放在生物进化的尺度上,真的不算久。我们可以和前面的例子对比一下:

狮子和老虎分化约 300 万年,后代狮虎兽中雌性仍有一定生育能力,雄性基本不育;

马和驴分化超过 400 万年,后代骡子无论雌雄几乎都高度不育。

这么一比就很清楚了:智人和尼安德特人才分开 70 万年,基因差异还没大到彻底阻断可育后代的程度,能生下可以继续繁衍的后代,其实一点都不奇怪。

不止尼安德特人,后来发现的丹尼索瓦人也是同理。

现在大洋洲原住民、东南亚部分人群身上,就带有比例不低的丹尼索瓦人基因。

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这说明在远古时代,人属不同物种之间发生基因交流其实是挺普遍的事,根本不是什么特例。

网上流传很广的一种说法是:尼安德特人是笨笨的野蛮人,智人靠智商碾压了他们,还抢了他们的女人,所以才留下了基因。言外之意,尼人智力低下,活该被淘汰。

但事实恰恰相反。如果单看当时的 “硬件配置”,尼安德特人比同期的智人还要出色。

先说最直观的脑容量。很多人喜欢用脑容量衡量智力水平,那我们就比一比:成年尼安德特人的脑容量平均约 1520 毫升,而同期走出非洲的晚期智人,脑容量只有大约 1350 毫升。按这个标准,尼安德特人反而比智人 “脑容量更大”。

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当然,脑容量不等于绝对的智力,但至少能说明,尼人的大脑发育水平一点都不比智人差。

再看技术水平。

尼安德特人创造了旧石器时代中期的莫斯特文化,掌握了非常成熟的勒瓦娄哇打制技术,简单说就是先把石核修整出规整的形状,再精准地敲下成型的石片,做出来的刮削器、尖状器既锋利又规整,废品率还很低。这种工艺,晚期智人是到了欧洲之后,接触了尼安德特人才慢慢学会的。

除此之外,尼安德特人会熟练控制火、会建造简单的住所、会用兽皮缝制衣服抵御严寒;他们会埋葬死者,会照顾群体里的老人和残疾, 这说明他们已经有了复杂的社会情感和道德观念,不是只会打猎的野兽。甚至有考古证据表明,尼安德特人可能已经具备语言能力,他们的 FOXP2 基因和智人一致,而这个基因和语言发育密切相关。

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那有人会问了:既然尼人这么强,怎么最后灭绝了?

根本原因出在进化路线上。

尼安德特人的演化,完全点了 “耐寒近战” 的技能树:他们身体粗壮、胸腔宽大、鼻腔宽阔,天生适合在寒冷的欧洲生存;上肢力量极强,擅长拿着长矛近身刺杀猛犸象、披毛犀、野牛这些大型动物。

但这种高度特化的进化也把他们框死了:几十万年里,他们的技术和生活方式几乎没有大的突破,高度依赖大型猎物,适应环境变化的能力很差。

而智人走的是另一条完全不同的路:大脑不断向社交、创新、复杂合作的方向演化。

我们的祖先会制作远程武器,比如投矛器、弓箭,不用近身肉搏就能打猎,风险低、效率高;会建立跨部落的贸易网络,不同群体之间能交换物资和技术;群体内部的交流更频繁,知识和技能能更快地传递和迭代。

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说白了,不是尼安德特人笨,而是他们点错了技能树,在环境发生剧变的时候,灵活性远不如智人。

搞清楚尼人并不笨,下一个问题就来了:两个不同的物种,当年是怎么走到一起生育后代的?真的像网上说的那样,是智人掠夺了尼人吗?

答案是:两种情况都存在,但主流是和平的基因交流,暴力掠夺只占很小的比例。

先说说为什么是 “双向奔赴”。

首先,几万年前的人类部落规模都非常小,一个部落也就几十个人。原始人类早就知道近亲繁殖的危害,所以普遍有和外部部落联姻的习俗,既能避免近亲繁殖,又能和周边部落结成同盟,遇到危险能互相支援,是百利而无一害的生存策略。

而智人和尼安德特人,在中东、欧洲地区做了上万年的邻居,抬头不见低头见。

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考古证据也显示,两个群体之间有石器技术的传播,有燧石、贝壳这类物资的贸易。既然有日常往来,互相联姻就再正常不过了。

在当时的人类眼里,对方虽然长得粗壮一点、眉骨高一点,但大体都是人的模样,能交流、能一起打猎,也就不会把对方当成完全不同的 “异类”。

基因证据也支持这个结论:尼安德特人的基因均匀分布在我们的常染色体上,没有明显的 “母系偏向” 或者 “父系偏向”。

如果当年主要是智人掠夺尼人女性,那尼人的基因应该更多出现在母系遗传的线粒体 DNA 里;如果是尼人掠夺智人女性,结果就会反过来。但实际情况是常染色体均匀分布,说明尼人的男性和女性都有加入智人部落的情况,是真正的双向流动。

当然,暴力的情况也不能完全排除。原始部落之间本来就会因为领地、水源、猎物发生冲突,打赢的一方会把对方的物资、人口都掠夺走,这在当时是很普遍的生存逻辑。

但这种情况肯定不是主流。原因很简单:如果暴力掠夺是主要方式,那尼人的基因必然会呈现明显的母系偏向,而基因研究的结果并不支持这一点。

再加上当时尼安德特人的总人口本来就很少,全盛时期也就几万人,还分散在整个欧洲和西亚的广阔土地上。和智人融合之后,他们的基因就像一滴墨水滴进大河里,一代代稀释下来,到今天就只剩 1% 到 4% 的比例了。

关于尼安德特人的灭绝,网上流传最离谱的说法就是 “智人把尼安德特人吃干抹净了”,甚至还有人绘声绘色地描述智人把尼人当猎物捕食。这种说法基本是博眼球的谣言,当不得真。

智人(深灰)对尼安德特人(浅灰)领地的蚕食

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尼安德特人的灭绝从来都不是单一原因造成的,而是多重压力叠加的结果,被智人直接杀死的因素,占比其实非常小。

第一个原因,也是最核心的原因:种群规模太小,撑不起演化的风险。 尼安德特人全盛时期,总人口也就几万人,还分散在从欧洲西部到中亚的广阔区域里,部落之间相隔很远,基因交流非常少。种群规模小带来的直接后果就是遗传多样性低,近亲繁殖严重。

近亲繁殖的后果大家都清楚:遗传病发病率高,生育率低,幼儿存活率也低。种群本身基数就小,再加上出生率上不去,稍微遇到点环境波动,种群数量就会往下掉,而且很难恢复。这就像现在的很多濒危物种,哪怕没有天敌,种群太小也很容易自己走向灭绝。

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第二个原因:气候反复剧变,断了他们的口粮。 尼安德特人是高度适应寒冷气候的物种,他们的身体结构、狩猎方式,全都是围绕冰河时代的大型哺乳动物演化的。他们的主食就是猛犸象、披毛犀、野牛这些大型动物,食性非常单一。

但在距今几万年前的末次冰期,气候并不是一直寒冷,而是反复剧烈波动,冷期和暖期频繁交替。气候一变,植被就跟着变,大型食草动物的数量锐减,很多物种甚至直接灭绝了。尼安德特人高度依赖这些猎物,猎物少了,他们的生存就成了大问题。

而智人的适应能力就强得多。我们的祖先食性更杂,除了打猎,还会捕鱼、采集植物果实、捕捉小型动物,环境变了可以换别的食物来源,不至于断粮。

第三个原因:生态位高度重合,竞争中落了下风。 智人来到欧洲和西亚之后,和尼安德特人占据了几乎完全一样的生态位,都是顶级捕食者,都靠打猎为生,抢同样的猎物,占同样的宜居洞穴和领地。生态位高度重合,就必然会产生竞争。

在这场生存竞争里,智人的优势太明显了。我们有远程武器,打猎不用近身拼命,受伤概率低;我们有更复杂的社会组织,部落之间能结盟、能打配合;我们有远距离的贸易网络,一个地方缺资源,可以从别的地方交换;我们的技术迭代更快,武器、工具一直在升级。

反观尼安德特人,几十万年技术没有本质突破,还是靠近身肉搏打猎,受伤率高、寿命短;部落之间联系松散,应对风险的能力很差。

这么一来二去,尼安德特人的生存空间被一点点挤压,数量越来越少。最后他们并没有完全 “被消灭”,而是大部分在环境变化和竞争中慢慢灭绝了,少部分融入了智人群体里,成为了我们基因中的一小部分。

说到这儿,很多人可能会好奇:我们身上这 1% 到 4% 的尼安德特人基因,到底有什么用?是好还是坏?

答案是:在几万年前,那绝对是救命的宝贝;但放到衣食无忧的现代社会,反而有点 “水土不服”,成了甜蜜的负担。

先说好的方面。

智人刚走出非洲的时候,祖祖辈辈都生活在热带,皮肤薄、毛发少,既不耐寒,也没接触过欧亚大陆的本地病菌。到了高纬度的寒冷地区,寒冷和疾病就是两道鬼门关。

这时候,已经在欧亚大陆生活了几十万年的尼安德特人,他们的基因就帮了大忙。

比如和角蛋白相关的基因,能让皮肤更厚实、毛发更浓密,帮助智人快速适应寒冷气候和更强的紫外线; 比如免疫相关的基因,让智人快速获得了对欧亚大陆本地病菌的抵抗力,不用再靠自己慢慢演化,大大降低了死亡率; 还有促进脂肪储存的基因,在那个吃了上顿没下顿的年代,能高效储存脂肪就意味着能扛过饥荒,大大提升生存概率。

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可以说,正是这些来自尼安德特人的基因,帮助智人快速适应了欧亚大陆的环境,顺利熬过了冰期,一步步扩散到了全世界。

但成也萧何败也萧何。

这些当年的 “优势基因”,到了食物充足、生活安逸的现代,反而开始给我们添麻烦。 就说那个促进脂肪储存的基因,以前食物匮乏,多存脂肪是生存优势;现在顿顿吃饱,还高油高糖,这个基因就容易让人发胖,增加高血脂、2 型糖尿病的风险。

还有那些免疫相关的基因,当年是为了对抗病菌,反应越强烈越好;现在卫生条件好了,病菌接触少了,免疫系统过度活跃,就容易引发过敏、哮喘,甚至自身免疫病。 甚至有研究发现,尼安德特人的某些基因,和抑郁症、血栓、皮肤老化等问题也存在一定的关联。

不过从整体上看,依然是利大于弊的。

毕竟如果没有这些基因帮忙,我们的祖先能不能在欧亚大陆站稳脚跟都不好说,更别说后来创造农业、发展文明了。

最后想多说一句。

很多人对人类演化的印象,是一条笔直的升级线:从古猿到能人,到直立人,再到智人,一路走到今天。

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但其实,人类的演化更像一棵枝繁叶茂的大树,曾经有很多种不同的人类,共同生活在这个地球上。

尼安德特人、丹尼索瓦人,还有更多我们尚未发现的古人类,他们都是这棵大树上的分支。

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他们虽然消失了,但并没有完全离开,他们的基因留在了我们身体里,以另一种方式延续了下来。

我们总说人类是孤独的,是人属里唯一幸存的物种。

但从基因的角度看,我们从来都不是纯粹的 “智人”,我们是无数古人类基因融合的产物。

那些几万年前和我们祖先相遇、相处、甚至相爱过的另一种人类,直到今天,还和我们在一起。