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狗的起源和进化:基因证据揭示狗是驯化的灰狼

【摘要】:基因结果是毫不含糊的:狗明显就是被驯化了的灰狼。经过对狼和狗基因组的分析,科研人员能够得出进一步的证据,证明狗肯定是在欧亚大陆由狼进化而来。2016年,出现了一项新的证据。跟在这项研究之后,又有一项研究发表了对两种新石器时代狗基因组全面分析的结果。这可能是狗伴随一次人类大迁徙的结果。纽格莱奇犬线粒体DNA谱系只是其基因组成的一小部分,其消失并不一定意味着这种狗的种群被取代。

一方面,关于狗驯化时间的争论还在持续;另一方面,准确定位驯化地点的过程也同样充满争论。基因结果是毫不含糊的:狗明显就是被驯化了的灰狼。然而,灰狼的活动范围很大,遍布欧亚和北美大陆,而其在史前社会的活动范围比这还要大。那么,在灰狼如此广袤的领土内,其与人类的结盟到底始于何处?我们可以很快地将北美洲排除,因为人类是在最后一个冰河时代高峰期抵达北美的,这已经太晚了。因此,狼不可能在那里被驯化成狗。经过对狼和狗基因组的分析,科研人员能够得出进一步的证据,证明狗肯定是在欧亚大陆由狼进化而来。犬科动物基因组谱系能够显示出一个较早的分化事件,那就是北美狼和欧亚狼分道扬镳。它还显示出,在较晚的时候,欧亚大陆的狼和狗也出现了分化。在灰狼活动的欧亚大陆范围内,关于其被驯化的具体地点,也是众说纷纭,欧洲、中东和东亚都被认为是它们最早的家园。

现在,读者们应该不会惊讶于遗传学家在这一问题上为何争论不休。早期,研究人员分析线粒体DNA后,倾向于认为狗可能只有一个起源地,那就是东亚。中国狼和现代犬的下颌骨有一部分形状特别,似乎能支持上述推测。全基因组分析似乎也支持单一起源说,但是暂时还无法确定驯化发生的具体地点,因为整个欧亚大陆的狼好像都与现代犬有同等的亲缘关系。经过进一步研究全世界现有犬类线粒体DNA,这一争论貌似得到了解决。它显示,所有现代犬、古代犬以及欧洲狼之间似乎都存在一种清晰的关联。这一点与考古研究结果相符。虽然在东亚和中东都发现过古代犬的骨头,但是,最早的也不过属于1.3万年前,而欧洲和西伯利亚史前犬类出现的时间则可以从1.5万年前一直前推到3万年前。因此,狗最早的祖先极可能是更新世(冰河时代)时期的欧洲狼。

2016年,出现了一项新的证据。首先,研究人员对一块下颌骨进行了仔细分析,这块骨头明显支持亚洲起源说,因为它曾被认为揭示了西藏狼和现代犬之间的关联。在西藏狼和现代犬身上,颞肌所附着的冠突形状相似,这一突出的大块骨头很奇怪,它像一只钩子,还向后倾斜。但是扩大研究范围后,人们发现,只有80%的西藏狼和20%的狗下颌骨具有这一特点。因为变量太多且互相不一致,所以不能据此推断出犬类起源于亚洲。正当从形态上推论犬类亚洲起源说未能成功之时,2016年发表的一项新的遗传学研究,又在研究领域激起了层层涟漪。

这一次,遗传学家实现了自我超越。他们对爱尔兰著名的新石器遗址纽格莱奇出土的一具5000年前的犬的残骸进行了完整的基因排序。此外,又对59只其他古代犬进行了线粒体DNA排序。他们将这些基因数据与现代犬的数据进行了对比,其中包括80个全基因组和605组SNP。结果显示,纽格莱奇犬的基因看起来与现代犬相似——所有现代犬的品种都经过选择性非常强的繁育过程,但是,纽格莱奇犬并没有受这一过程的影响。并且,这种犬的基因显示,虽然它对淀粉的消化能力比狼要好,却不如现代犬。

然而,真正引起研究人员关注的是变化的模式,或者说,是变化中的间歇。有一种名为萨尔路斯的现代犬,因为与其他犬科动物隔绝而自成一体,与众不同。这并不奇怪,因为这种犬是在20世纪30年代由德国牧羊犬与狼杂交而创造出来的,是一种真正的杂交犬。但是,犬的基因中还有一个明显的分叉,使东亚犬与欧洲犬、中东犬之间的距离又远了一些。新石器时代纽格莱奇犬的基因组与欧亚大陆西部的犬聚集在了一起,或者说最为匹配。但是线粒体DNA所显示的则是另一种结果——绝大多数古代欧洲犬与现代欧洲犬基因特征并不相同。因此,遗传学家认为,大部分古代欧洲犬肯定是被来自东方的犬所取代了。(www.chuimin.cn)

跟在这项研究之后,又有一项研究发表了对两种新石器时代狗基因组全面分析的结果。这两种狗源自德国,一种可以追溯到7000年前(公元前5000年)德国新石器时代的开端,另一种则来自4700年前(公元前2700年)德国新石器时代末期。其中,早期犬的基因组与爱尔兰纽格莱奇犬非常相似。但是,它穿越千年,与新石器时代晚期的犬以及现代欧洲犬也都有着明显的基因联系。这里并没有大的种群替换的迹象。但是较晚的那种犬身上却还有一种与其祖先有关的特征让人困惑。这一特征显示,这种犬曾与来自遥远东方的犬之间发生过杂交。这可能是狗伴随一次人类大迁徙的结果。在那次大迁徙中,人类从东方草原国家西迁到黑海北岸,颜那亚文化遍播欧洲。颜那亚人是骑马的游牧民族,他们会将死者与陶杯及祭祀动物一起葬于大土堆之中。现在看起来,颜那亚人迁徙时可能是带着狗的,但是这些狗并没有取代欧洲的狗,而是与其融合了。纽格莱奇犬线粒体DNA谱系只是其基因组成的一小部分,其消失并不一定意味着这种狗的种群被取代。这种消失其实只是对特定基因谱系的剪除而已,它的发生再正常不过了。

但是,再向比纽格莱奇犬更久远的古代追溯,探寻狗被驯化的地点,人们会问,在狗的祖先问题上,这一东西分裂有什么含义呢?有两种可能:一种是狗起源自一个地方,然后向外扩散,种群之间被地理分割,基因上也各自发展,从而形成了很明显的区别;另一种可能是,现代犬有两个完全不同的起源地,它们源于不同基因的狼群,一支来自欧亚大陆西部,一支来自东部。这一问题的答案取决于狼群分开及被驯化的时间。经过对两种新石器时代德国犬的基因排序,这些关键事件的时间得到了确定。遗传学家对所得数据与现有数据进行了整体分析,得出结论认为犬和狼分离的时间约在距今4.2万年到3.7万年之间。而欧亚大陆东部和西部的犬种群分开的时间为距今2.4万年到1.8万年之间,也就是在其被驯化之后。这意味着,犬的驯化很可能只有一个源头,只是后来又发生了分离。当下,仍然有待解决的问题是驯化最早准确地发生在什么地方。要解决这一问题,唯一的办法就是分析更多的古代犬DNA,从更早期的犬一直分析到冰河时代。然而目前各种说法莫衷一是。线粒体DNA和考古证据似乎显示欧洲是最可能的发源地,但是古今犬的全基因组数据却揭示,在东亚有一个犬进化的热点区域,犬在那里存在的时间久于任何其他地方。

显然,关于犬的起源,这也不会是最后的结论。但是,我们仅在过去5年就了解了这么多,确实值得骄傲。线粒体DNA的母系谱系展开之后,就形成了一条条纤细的路径,遗传学的初期探索就给我们展示了这些路径。而对整个基因组进行排序这一最新技术使我们能够看到犬进化的基因全貌。以前无解的问题,如今也可以找到答案。未来几年,我们对进化历史的视野将更加广阔。我们已经知道,犬很可能是在欧洲某地被驯化的,当时我们的祖先还处于游牧状态,以狩猎采集为生。很快,我们就有可能更清楚地了解人和犬最初是如何结盟的。

但是,犬的驯化是如何发生的?它多大程度上是有意而为的?我们一直习惯性地认为,动植物的驯化发生在大约1.1万年前,是所谓“新石器革命”的一部分。当时,我们的祖先放弃了原始的狩猎采集生活,开始定居下来从事农耕,他们能够控制自己和周围的环境,为文明的发展打下了基础。这一观点谬误甚多,也太过简单化。驯化是一个渐进的过程,从人类的观点来看,有意为之的成分可能要比我们一直以来的推定要少得多。