多學科合作研究有助揭開犬類馴化謎團（圖）

2015-04-28 16:59:34　來源: 網易探索

　　核心提示：狗是人類最先馴化的動物——在所有植物之前，也在其他所有動物之前。然而，儘管已經研究了數十年，科學家依然為它們在何地以及從何時開始從狼變成人類的忠實伴侶而存在爭議。

　　

　　

　　Ardern Hulme-Beaman正在檢查一個古犬類下頜骨。

　　圖片來源：JOHN CAIRNS

　　一隻史前狗即將被送去看牙醫。Ardern Hulme-Beaman—— 一名身材頎長的27歲艾愛蘭博士后——帶上白面罩，從一個紙板盒中拿出一個擁有5000年歷史的小下顎骨。他帶著手套觸到其中的一顆臼齒，然後輕輕地搖動它，直到牙齒脫落出來。這顆牙齒有缺口的冠部略泛黃白色，但根部卻呈臟褐色。Hulme-Beaman給一個鑽孔機充上電，隨後圓形的鋸片開始在牙齒上發出尖銳的聲音。與此同時，空氣中出現一股頭髮燒焦的味道。「這是個好現象。」他說，「這意味著牙齒中可以提取到基因。」

　　過去6個月中，Hulme-Beaman週遊世界去尋找類似的古代犬類骨骼。他在美國俄亥俄州立大學考古實驗室中找到了許多搜尋的目標。在裝著美國本土手工藝品的堆疊得很高的紙箱、盛放著靈長類動物牙齒的一排排塑料容器以及一大堆顯微鏡、卡尺、鞋子、香煙盒等大雜燴的倉庫中間，他找到了裝著數十個犬類骨骼的「拼圖」：頭骨、股骨、鄂骨、椎骨。

　　狗是人類最先馴化的動物——在所有植物之前，也在其他所有動物之前。然而，儘管已經研究了數十年，科學家依然為它們在何地以及從何時開始從狼變成人類的忠實伴侶而存在爭議。「這是個非常具有競爭性與爭議性的領域。」法國巴黎國家自然歷史博物館動物考古學家Jean-Denis Vigne說，她強調相關研究有助於了解人類早期歷史以及物種馴化過程。「犬類與人類歷史息息相關，大家都想了解這些問題。」

　　或許，人類很快可以實現這個夢想。在Hulme-Beaman和其他科研人員的努力之下，他們試圖忘記自尊心受挫的失敗經驗、擱置因觀點不和而產生的爭議，並通過樣本共享以及分析上萬個骨骼，不斷拼湊各個研究片段。如果這些努力得以成功，那些原來的競爭對手將會揭示人類最古老朋友的歷史，同時揭開人類馴養史上最大的謎。

　　超過一個半世紀的謎團

　　查爾斯·達爾文率先打響了犬類馴養戰爭的第一槍。在1868年出版的《動物和植物在家養下的變異》一書中，他很好奇犬類是由一種單一動物進化而來，還是來自於罕見的交配——或是狼和豺的交配產物。經過數十年的推測，直到上世紀90年代，基因分析終於確定，犬類由灰狼進化而來。（兩者的基因相似度為99.9%。） 然而，這種過渡何時以及何地發生卻是個謎。1977年，科學家在以色列北部一個距今12000年的遺址中發現，有一隻小狗躺在一個人的臂彎里，這表明犬類在中東被馴養，時間在人類開始從事農耕前不久。然而，隨後的發現——在俄羅斯洞穴和德國古營地發現的顱骨——把犬類的起源又向前推進了4000年，這些發現表明，在人類還是狩獵與採摘者時，犬類就開始在歐亞大陸與人類為伴。

　　然而，基因研究卻讓這幅圖變得更加複雜。1997年對超過300隻現代犬和狼的一項基因分析旨在發現二者之間的基因差異，並用其計算犬類何時從其狼祖先開始分化。研究總結認為，犬類早在13.5萬年以前就被馴化。而隨後的研究則認為，犬類的起源距離現在更近——少於3萬年，但是到目前為止，其確切起源時間與地點都不清楚。

　　「有很多相關的書籍，而且它們說的幾乎都是完全不同的起源。」瑞典斯德哥爾摩皇家理工學院遺傳學家Peter Savolainen說。Savolainen知道，基因分析曾用來確定非洲是現代人出現的地方，他很好奇是否可以用同樣的方法幫他找到犬類的起源地。

　　2009年，他發表了一份對全球1500隻狗的基因分析結果，研究總結稱，犬類很有可能在不到16300年前起源於中國長江流域的南方地區——彼時人類正在從狩獵採摘向種植大米過渡。他的團隊推測，這些早先的犬類可能靠肉類餵養。「數據非常清晰和明顯。」他說，「在我看來，基本問題終於解決了。」

　　激烈交鋒此起彼伏

　　然而，另外一些科學家則不這麼認為。美國加利福尼亞大學洛杉磯分校進化生物學家Robert Wayne並不同意Savolainen的觀點。這主要是因為Wayne認為，研究現代基因的思路本身是錯誤的。「我們對居住在家裡以及和我們一起散步的現代寵物狗有很多印象。」他說，「但是它們與過去的犬類完全不同。」

　　犬類經常會與狼以及來自其他地方的同類交配，尤其是中國的犬類。他表示，一些主要貿易路線都可能讓來自歐洲、中東以及亞洲其他地方的犬種來到中國。他表示，現代犬類中的任何基因多樣性都可能是犬類內部遠距離交配的結果。「這就好比說美國是人類的發源地一樣，因為這裡的人種多樣性最豐富。」他說。

　　與此相反，Wayne更多聚焦古基因的研究，並希望可以窺視到一個犬類群種彼此相對孤立的時期。2013年，他與同事發表了截至目前最廣泛的古代犬類和狼基因分析結果。通過把來自亞歐和美洲大陸的18個犬類和類似狼的骨骼與來自全球的現代犬類和狼的基因進行對比，研究發現，古代犬類的基因與歐洲狼的基因最為接近，同時今天的犬類基因與古代狼的基因最接近。

　　這讓該團隊總結認為，犬類來自於一種現在已經絕跡的生活在距今32000年前~19000年前的歐洲狼。這些犬類可能非常類似於今天的愛斯基摩犬——它們狩獵和搬運重物的本領讓冰河時代的人類受益匪淺，因為它們可以在彼時冰封的陸地上捕捉猛獁象和其他大型動物。

　　Savolainen則抨擊了這一研究結果，並在2013年發表在《紐約時報》的一篇文章中稱，該研究存在「地域偏見」，因為Wayne的團隊並未利用任何來自東南亞的樣本。「這就像研究人類地理起源史，卻不包含任何一例非洲樣本一樣。」他說。

　　Wayne對此作了回擊並表示，他沒有選擇來自中國的古代犬類，是因為中國並不存在古代犬——事實上，他說，這進一步對犬類起源於中國的觀點提出了質疑。「我認為，我們之間的關係已經到達僵局。」Wayne說，「我們幾乎沒有交流。」

　　爭吵的不只是遺傳學家。2009年，比利時皇家自然科學館古生物學家Mietje Germonpré表示，在博物館館藏中發現了一個罕見犬類顱骨。碳同位素年代追蹤顯示，該顱骨可追溯至32000年前——其年代比其他現在已知的古代犬類的年代更早，它最終可以標記出犬類起源的時間和地點。

　　然而，批評人士對此卻口誅筆伐，表示Germonpré的分析「不成熟」，而且存在「誤導性」。他們說這件標本像其他那些假定的古代犬類顱骨一樣，可能只是一個形狀有些奇特的狼的顱骨。

　　謎題破解或並不遙遠

　　視線再次回歸到俄亥俄州，Hulme-Beaman正在對第二顆犬齒進行鑽孔，這一次他看起來有些緊張。這顆牙齒有一條髮絲般的裂痕，他擔心牙齒會裂開或是粉碎：讓一件珍貴的基因樣本消失在塵埃中，一件不可替代的博物館標本就此被破壞。

　　但是他很幸運；牙根的粉末被清潔掉之後，其他的牙體仍然完整。Hulme-Beaman把牙齒重新放進下頜骨中，並把牙根部放入一個塑料袋中，它將被運往英國進行基因分析。「那將是它最好的去處。」他說。

　　如今，計算機已經可以完成連考古學家也難以完成的事情：對顱骨進行幾何形態學分析。它們可以作的測量遠遠超過長度或是寬度的層面，已經可以測出真實的形狀：如眼眶的精確弧度，每顆牙齒的凸出和缺口等。Hulme-Beaman表示，古基因可以告訴科學家一隻動物來源於哪裡，但是只有這些具體的形態才可以讓研究人員了解它們的馴養過程，例如，當狼進化成犬后，鼻樑的稜角就會變得更尖銳。

　　「這是頭一次，我們可以仔細研究像在比利時Goyet洞穴中發現的狗一樣的奇怪動物的顱骨，並且測量出它們到底有多奇怪。」他說，「它們是正在變成犬的狼？或者它們僅僅是比較罕見的狼？」他表示，把基因分析和形態學測量綜合在一起，應該可以讓合作研究者發現，這些犬類來自哪裡以及它們什麼時候出現。

　　在一天即將結束時，Hulme-Beaman收起他的筆記本電腦、研究樣本，然後為下一站土耳其伊斯坦布爾之行作準備。導師提到Cleveland一家博物館有大量他要尋找的骨骼，同事他可以聯繫到該博物館館長本人。Hulme-Beaman看起來有些累，但依然露出了笑容。「太好了！」他說，「請給我他的聯繫方式。」（來源：科學網）