财新传媒

世界最早的农牧业革命从哪里开始?

2017年12月29日 17:45 来源于 财新网
可以听文章啦!
图片来源:http://pixabay.com

  文| 王晓波

  农业的产生是人类社会发展史上最为重要的一次革命。因为农业、牧业的产生,人类获得食物的方式开始从单一的从自然中采集转向改造自然,自己生产;而人类的生活方式也开始从迁徙逐步转为定居生活。

  一般认为,近东地区是世界最早的农业发源地。那么,到底是哪个人群发明了农业?去年,三个不同小组的古DNA研究成果从不同方面指向两个遗传差异较大的近东人群独立发明了农牧业,并把农业技术传播到亚欧大陆和非洲的结论。

肥沃新月地带最早的农民基因差异很大

  2016年8月25日,一篇发表于《自然》(Nature)的论文报告了科学家们对生活在距今1.4万年前至3400年前的亚美尼亚、土耳其、以色列、约旦和伊朗的古人类遗骸所做的古DNA基因组分析,第一次从基因的角度审视了人类历史最重要的时期之一 ——农业革命时的人口结构。研究由哈佛大学医学院的David Reich团队和爱尔兰国立都柏林大学的Ron Pinhasi团队完成。

  研究人员发现,生活在肥沃新月地带西端黎凡特地区(大致范围是地中海东岸)南部包括现以色列和约旦的农业人群、安纳托利亚(安纳托利亚高原,位于土耳其亚洲部分)的农业人群和生活在肥沃新月地带东端伊朗西部扎格罗斯山脉(伊朗高原西南边缘山地)的农业人群基因差异很大。

  研究人员的分析结果同时表明,黎凡特和扎格罗斯山脉的农业社会与各自附近的狩猎采集人群基因相似。论文作者认为,这给农业的本土起源,而非由单一的一群农民扩张到肥沃新月全部地区的观点提供了新的证据。

  

qw
肥沃新月地带的古代农民的DNA(来源:Science)

  约一万一千年前,居住在肥沃新月地带(Fertile Crescent)的人类群落开始不再以狩猎和采集植物为生,过起了定居生活。这些最早的农民和牧民驯化了绵羊、山羊、猪等动物和小麦、大麦等植物。有了固定的定居点,文字和城市才有可能,文明开始发生。

  因为欧洲气候凉爽有利于DNA保存,迄今为止,大部分的古DNA研究集中于欧洲,呈现出一定的欧洲中心化的趋势,而西亚的炎热气候使得古DNA研究乏善可陈。为了克服DNA储存条件的劣势,科学家们利用了两种新技术。科学家分别在去年和年前发现,从颞骨岩部(petrous bone)旁的一片小耳骨取得的样本可以产生近百倍于其他部位的DNA片段。另一项技术溶液内杂化(in-solution hybridization)可以富集DNA并过滤微生物DNA和没有信息的人类DNA。这些都促进了研究的成功。

  考古学的证据显示,黎凡特和扎格罗斯山脉的两个人群驯化的动植物也不同。扎格罗斯山脉的农民驯养山羊并种植二粒小麦,而黎凡特海岸的农民种植大麦和普通小麦。约9500年前,这些农牧业技术开始传遍中东。技术和人群都在今土耳其东部的安纳托利亚高原相遇,他们交换用于打制石器的黑曜石(obsidian,一种火山熔岩),交换技术,也交换基因,融为一体。农业技术更全面的农业人群从这里出发迁徙到欧洲大陆。

最早的农业到底来自哪里?

  另一派学者表达了不同观点。哈佛大学的考古学家Ofer Bar-Yosef认为,农业起源于黎凡特地区,然后沿着肥沃新月地带传播到近东各地。他指出,黎凡特地区的农业遗址年代最久,早于肥沃新月地带的其他遗址。

  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、中国科学院•德国马普学会古DNA研究中心主任付巧妹博士是上述《自然》论文的唯一中国籍作者。她主要参与了实验设计和分析的工作。她评论道:“在近东农业起源时,没有发生人口取代。农耕人群与周围的狩猎采集人群非常相似。农业技术是文化扩散,而非人群扩散。”

  这项研究的另一个发现是不同人群的迁徙方向。伊朗农民迁入今俄国草原和南亚次大陆。黎凡特农民迁入非洲,土耳其农民迁入欧洲。

  另一篇2016年8月9日发表在Scientific Reports的论文分析了生活于扎格罗斯山脉的一位女性牧民的全基因组。该论文表示其与土耳其农民的基因有较大差异。而去年7月29日发表在Science的一篇论文则分析了生活于扎格罗斯山脉的另外4个古人类个体样本。研究者们发现,这4个古人类是现今部分巴基斯坦人和阿富汗人的祖先,但和安纳托利亚高原西部的农民基因相差甚远。

  遗传多样性是3篇论文的共同结论。哈佛大学医学院的一则新闻显示,Nature论文的共同资深作者之一、哈佛大学医学院遗传学教授David Reich说:“我们发现今天亚欧大陆西部包括欧洲和近东相对同质的人群分布与几千年农业起源时大不相同。当时的人们彼此差异就像现在的欧洲人和东亚人那样大。”“到青铜时代时,近东的遗传多样性就和现在一样小了。” Nature论文的第一作者、哈佛大学医学院研究员Iosif Lazaridis表示:“近东人群随着时间推移互相融合并移入周围地区与其他人群混合,直至原先大不相同的人群变得彼此相似。”

  近年来通过对DNA的统计分析,研究者们推断出了另一群古人类基部亚欧人(Basal Eurasians)的存在。他们在走出非洲的现代人中较早分化出去,但至今尚未找到任何遗骸证实此假设。最新的研究也支持了这个假设。统计分析指出,他们和尼安德特人可能没有杂交,而其他人群至少有2%的尼安德特人基因。David Reich认为,这解释了为什么东亚人如中国人的尼安德特人基因比西部亚欧人多。他们可能与尼安德特人的居住地域不同,并在尼安德特人消失后与分布于亚欧大陆西部的其他现代人杂交,稀释了尼安德特人基因比例。

  参考文献:

  1. Genomic insights into the origin of farming in the ancient Near East, Iosif Lazaridis et al, Nature August 25, 2016, doi: 10.1038/nature 19310

  2. Early Neolithic genomes from the eastern Fertile Crescent, Farnaz Broushaki et al, Science July 29, 2016 doi: 10.1126/science.aaf7943

  3. The genetics of an early Neolithic pastoralist from the Zagros, Iran, M. Gallegro-Llorente et al, Scientific Reports August 9, 2016 doi: 10.1038/srep31326

  (责编:陈晓雪)

  《知识分子》是由饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的移动新媒体平台,致力于关注科学、人文、思想 

知识分子

责任编辑:于达维 | 版面编辑:刘明晖
  • 此篇文章很值
  • 赞赏激励一下

首席赞赏官虚位以待

财新传媒版权所有。
如需刊登转载请点击右侧按钮,提交相关信息。经确认即可刊登转载。
推广

财新私房课
好课推荐
财新微信

热词推荐
武警工程大学 龚正 英镑兑美元 奥凯航空 tpp协议 肖亚庆 负利率 版税率 洛克菲勒中心 数字货币 十三届三中全会 引力波 预警级别颜色 张翔 刘志庚