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印第安人的祖先 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

2017-04-12 00:01:25 来源: 网易科学人
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他们可能是个高度移动性的小群体,是四处游荡的猎人。

出品 | 网易科学人栏目组 王真

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数万年前,美洲还没有任何人类居住。那时候的北美,真可以说是飞禽走兽之地,渺无人烟。

直到上个冰河世纪到来,这种情况才有所改善。

此前,美洲大部分地区都被厚厚的冰层覆盖,这让那里成为不易生存之地。

然而也恰在此时,人类开始踏上寻找新世界的旅程。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

图:现代印第安情侣油画像。

他们很可能在1万年前冰河世纪结束时,通过现在美国阿拉斯加州与欧亚大陆之间白令海的大陆桥,从西伯利亚徒步来到美洲。

如今,白令海大陆桥已经被海水淹没。

目前,有关首批美洲居民到底从何而来、以及何时到来依然存在许多争议。

然而,我们正越来越接近真相,很快就能揭示首批美洲居民的“真实身份”。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:“大陆桥”,当时北美未被冰封的土地)

在上个冰河世纪高峰期(大约2万年前),人们几乎无法从亚洲进入美洲。当时,美洲被冰冷的永久冻土带和冰川覆盖。但令人感到矛盾的是,如此大量的冰川存在意味着当时前往美洲应该比今天更容易。丰富的冰层意味着海平面比现在更低,促使西伯利亚与阿拉斯加之间的陆地显现出来,人类与动物可以轻松从这里前往北美洲。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:在上个冰河世纪期间,海平面下降促使白令海大陆桥暴露出来)

这些露出来的陆地被称为白令海大陆桥。

差不多在这个时候,也被称为末次冰盛期(Last Glacial Maximum),一群狩猎采集者从今天的西伯利亚向东迁徙,并在大陆桥上建立了营地。加拿大蒙特利尔大学教授罗莉安·布尔容(Lauriane Bourgeon)表示:“首批到达白令海大陆桥的人可能是个高度移动性的小群体,他们很可能随着季节变化而四处游荡。”

这些人善于寻找避难场所。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:在上个冰河世纪,来自西伯利亚的人类进入美洲)

白令海停滞假说

白令海中部显然拥有比较理想的环境,远比他们身后冰冷的土地更适合生存。那里的气候更为湿润,以灌木形式存在的植被可为他们提供木材,以便生火取暖。

英国伦敦大学专门研究重建过去气候的专家斯科特·伊利亚斯(Scott Elias)称,对于大型哺乳动物来说,白令海大陆桥也是个理想的生存场所,早期狩猎采集者可以在此狩猎为生。他说:“我们假设当时的人们使用陆桥上的灌木点燃骨头。大型动物的骨头中含有许多高脂肪的骨髓沉积物,可以用来燃烧。”

当人类到达白令海大陆桥上时,他们已经别无选择,只能在那里设立营地。

广阔的Laurentide和Cordilleran冰川进一步向东蔓延,切断了他们与美洲的联系。

现在线索越来越清楚,他们以白令海大陆桥为家,在那里停留了数千年。

这种理论被称为“白令海停滞假说”(Beringian Standstill Hypothesis)。据2007年一项研究显示,这种滞留导致这些“与世隔绝”的人类与其他人类在基因上出现明显不同。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:如今北美很多旅游胜地,大多都有冰川的影子)

这种长期滞留意味着,当冰川融化,这些人最终到达美洲后,他们的基因已经与数千年前生活在西伯利亚的人有很大不同。

美国佛罗里达大学研究人员康妮·穆里根(Connie Mulligan)说:“在这个过程中,最重要的部分可能就是白令海陆桥上到底发生了什么,以至于他们与亚洲人变得不同,并开始成为美洲土著人。”自从那以来,其他遗传学发现也进一步支持停滞假说。

伊利亚斯及其同事们甚至提出,人们可能在白令海陆桥上停留了长达上万年时间。当冰川最终开始消退后,这群人前往美洲不同地区繁衍生息。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:DNA正破译这个古老的秘密)

最先到达北美的一个种群还是多个血统?

长期以来,有许多关于美洲早期移民是来自不同地区还是来自相同地区的争论。20多年前,穆里根提出,只有一群移民通过白令海大陆桥进入“新世界”。通过分析现代美洲土著人DNA中的基因变化,并与亚洲人的基因变化进行对比,穆里根得出上述结论。

同样的罕见突变模式出现在穆里根研究的所有美洲土著人身上,但很少出现在现代亚洲人身上。

这意味着,美洲土著人很可能来自生活在白令海陆桥上的单一古代人类群体,他们与世隔绝了近万年。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:北美野牛可能是初抵北美的人类的饕餮盛宴)

2015年,一项研究利用更先进的基因技术得出类似结论。

美国加州大学伯克利分校的科学家拉斯姆斯·尼尔森(Rasmus Nielsen)及其同事发现,绝大多数美洲土著人都起源于一次性移民事件。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:今天许多美洲土著人都是克洛维斯人的直接后裔)

事实上,今天80%的美洲土著人都是克洛维斯人(备注:克洛维斯人是北美洲一种史前的古印第安人。根据放射性碳定年法,其遗迹可以追溯至1.15万年前末次冰期,最特别的是他们拥有特定的工具来猎杀大型哺乳动物。新仙女木事件或后冰河气候下导致其生物集群灭绝。)的直接后裔,他们大约1.3万年前生活在北美洲各地。这个发现源自2014年对1名1岁大的克洛维斯男孩进行基因研究时发现的,这个男孩死于1.27万年前。

比大陆更加宜居的白令海峡

但是我们现在知道,白令海陆桥上肯定发生过交错迁移事件。

这是因为,有少量南美亚马逊地区的种族(比如Suruí人和Karitiana人)也加入到神秘的“北极基因流”中,他们与克洛维斯男孩没有关系。

2015年另一份研究显示,北美洲不仅仅只有一种“创始人口”。

研究人员发现,美洲土著居民与澳大利亚、巴布亚新几内亚以及安达曼群岛上的人类存在遥远的基因联系。

哈佛大学学者庞图斯·斯科格伦德(Pontus Skoglund)表示,在停滞期间的不同时期,都有人进入白令海大陆桥,并成为美洲不同地区的居民。这些早期差异就是今天不同地区的人基因组存在差异的具体体现。

斯科格伦德认为:“美洲并非只有单一的创始人口,肯定还有其他类型的人,他们在不同时段进入美洲。”

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:冰河时期后北美的大陆冰川面积减少,更多的土地适合人类繁衍)

换言之,白令海陆桥上的居民并非同时到达美洲的,或同时离开出发地的。

这是很有道理的,因为白令海大陆桥并非两边都是海洋的狭窄陆桥,它是相当于得克萨斯州2倍大的广阔地区。

住在那里的人们根本不知道它是陆桥,也没有迹象表明他们正离开西伯利亚。为此,很有可能许多不同群体生活在白令海大陆桥上,只是他们从未碰过面。

2017年2月份发布的一项研究进一步强调了上述观点。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:如今的白令海峡,波涛汹涌,再也不是那个人类能走过去的海峡)

通过对墨西哥500年前到800年前的人类头骨形状进行检查后,研究人员发现它们如此不同。

这些头骨的主人之间在遗传方面至少被隔离了2万年。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:有证据显示,俄勒冈地区1.45万年前就有人类生活)

为了确定首批美洲居民的真实身份,我们必须首先要了解他们是何时到达美洲的。

虽然确切时间很难确定,但尼尔森的研究为我们提供了线索。

通过对美洲人、西伯利亚人以及大洋洲的人进行基因排序,尼尔森和同事们可以了解这些人是何时分化的。

该团队的结论是,首批美洲居民的祖先大约是在2.3万年到1.3万年前到达白令海大陆桥的。

我们现在已经找到考古学证据,表明离开西伯利亚、白令海大陆桥的人,甚至比尼尔森等人提出的2.3万年更早。

2017年1月份,加拿大蒙特利尔大学教授罗莉安·布尔容(Lauriane Bourgeon)及其团队在加拿大西部育空地区洞穴系统Bluefish Caves中,发现人类生存的证据。这些人可追溯到2.4万年前。

此前曾有人认为,人类是大约1.4万年前到达北美洲的。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:游弋在白令海峡中的鲸鱼和渔船)

布尔容说:“这些人早在2.4万年前就到达白令海大陆桥,他们始终保持着基因和地理方面的隔离,直到大约16000年到15000年前。

此前,冰架覆盖了北美洲大部分地区。

这些洞穴仅被短暂用于狩猎时的临时营地,那里发现马、驯鹿以及马鹿骨头上的切割痕迹,为此我们知道当时的人曾以这些动物为食。”

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:在2.4万年前的马下颚骨上,留有人类切割的痕迹)

这项研究进一步表明,人类更早到达白令海大陆桥,但是它没有揭示人类到达这里的确切时间。

为此,必须再次寻找考古学证据。

数十年来,克洛维斯人使用的石制工具在北美洲各地陆续被发现。有些工具可被追溯到1.3万年前。

这可能表明,人类很晚才向南方迁徙。但近年来发现的证据,开始质疑这种理论。

比如智利南部名为Monte Verde的考古遗址,那里人类生活的证据可追溯到1.45万到1.85万年前。我们知道这些人会生火、吃海洋食物、使用石制工具。但是因为他们没有留下任何人类遗骸,这群早期人类的身份依然是个谜。

美国田纳西州范德比尔特大学研究人员汤姆·迪勒哈伊(Tom Dillehay)解释称:“我们对他们所知甚少,因为大多数保存下来的遗骸都是石制工具和动物骨骼,但它们只代表当时人类使用的技术和食用的食物。

Monte Verde位于智利中南部,那里有些有机物遗骸,比如动物皮、肉、植物等,都显示这群人食物种类繁多。但是这类遗址并不容易发现。”

还有另一个难题。1.85万年前,北美洲依然被冰川覆盖,因此向南迁徙十分困难。那么人类是如何到达智利南部的呢?

大多数人认为,当时出现没有冰的走廊,允许人类前往南方。

然而,最新证据显示,这个走廊大约在1.26万年前开放过,而且很久以后人们才到达智利。伊利亚斯也指出,向南迁徙非常困难。他说:“即使在冰川之间存在缝隙,其内部环境也相当糟糕,里面泥泞不堪,或许根本不是适合人类或动物居住的地方。”

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:在加拿大育空地区Bluefish Caves中发现的动物残骸)

当然,也有其他假设。这些早期人类可能乘船沿着太平洋沿岸路线向南行进。

目前还没有考古证据支持这种理论,但这并不完全出乎意料,因为在考古记录中很少有发现木船的记录。

首批美洲居民 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

(图:印第安女郎)

还有许多难以回答的问题,但穆里根说,研究早期狩猎采集者如何以及何时进入美洲,可以帮助我们了解迁徙本身。

也就是说,迁徙种群的大小如何变化,哪些基因特征没有变化等。

从很多方面看,科学家们正有个千载难逢的机会,可以研究美洲移民的过程。

在世界其他地区,都曾经发生过许多人类迁入或迁出活动,比如非洲、欧洲以及亚洲等。

只有进入美洲属于“单程”旅行。穆里根说:“我们知道美洲原始居民是来自亚洲进入新世界的人类,当时那里没有其他人,也没有大规模的移民回流。

印第安人的祖先 曾在白令海峡大陆桥上滞留上万年

这是我们能够想到的最简单的模式。”再加上对研究这些古代人类基因的兴趣不断增加,意味着我们应该很快就能找到更多有关第一批美洲居民的线索,以及他们何时到达美洲的具体时间。

人类,如此浩荡。

王真 本文来源:网易科学人 责任编辑:王真_NT5228
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