地球至今已有約45億年的歷史,在距今1億年前地球上開始出現哺乳動物,距今5000萬年前地球上開始出現犬,與之相比,直至300萬年前方才出現的早期人類就顯得相當近代了。如果我們將地球的整個歷史記錄在一個標尺上,那么哺乳動物將出現在標尺最末的幾厘米處。
最古老的犬的骨骼可追溯到三萬年前。它們總是與人類的殘骸一起被挖掘出,并被歸屬于犬屬。因此認為那些被馴養的犬起源于已存在的野生犬科動物的想法是合乎邏輯的。犬可能的祖先有狼(亞洲胡狼)、豺(亞洲胡狼)和郊狼(亞洲胡狼)。
大約在一萬年前,人類尚未定居下來,在獵取食物的活動中不斷遷移。冰河時代的結束以及氣候的突然變暖意味著凍原被森林取代,長毛象和野牛變得更加罕見,鹿和野豬取代了它們。因為缺乏傳統的食物,人類發明了新的武器提高捕獵技術,然后與狼競爭。狼以同樣的獵物為食,并使用同樣的捕獵方法,即相互為伴的群體狩獵。因此,人類自然而然地試圖把狼變成捕獵伙伴,第一次嘗試馴服它們。此后人類才開始定居生活,并繁育家畜。因此,毫無疑問,原始的犬應是獵犬而不是牧羊犬。
近年來遺傳學有了新突破,特別是在犬基因組測序方面。研究表明,狼與犬的基因僅有0.2%的差異(相比而言,黑猩猩與人類基因組具有1%的差異)。
數萬年前,在還沒有網絡,沒有工業革命,沒有數學文學,銅和鐵,甚至沒有農業文明的時代,早期人類就和另外一個物種建立了看似不可能的友誼。這個物種就是灰狼。人類和灰狼的命運交織在一起,漸漸地,灰狼改變了自己的體態和脾性。他們的頭骨,牙齒的爪子變得越來越小,耳朵開始下翻。他們的性情變得溫馴,不再令人恐懼。他們學會了讀懂人類復雜的面部表情。他們演變成了犬類。
狗的起源:爭論了數十年仍沒有定論
時至今日,狗已經成為了人類生活熟悉的一部分,他們是公認的人類的好朋友,也是易于獲取、易于理解的表情包的主要素材。狗是人類最早成功馴化的動物,他們用吠聲向人類世界傳達信息。我們養狗是在養貓和養雞之前,在養豬牛羊之前,也是在種植大米、麥子和玉米之前,在人類重建世界之前。
“如果人類沒有馴化物種,地球上最多只會有幾百萬人,” 考古學家、遺傳學家Greger Larson說,“但現在,我們有70億人口,經歷了各種事情——氣候變暖、游歷世界、變革等。其中,馴化影響了世界的方方面面,而狗是最先被馴化的物種。”從人類史的角度考慮,“我們和其他的野生靈長類動物并沒有太大區別;我們操控所在的環境,但這能力并不會比控制一群非洲象大多少。不過,我們能和狼群成為伙伴。這樣的友誼改變了我們與自然的關系。”
Larson致力于研究狗的起源。他想了解狼是在何時,何地,以怎樣的方式被馴化為狗的。但在數十年的努力之后,他和他的科學家同伴仍然在為答案而爭論不休。他們唯一達成共識的理論是犬類都是狼的后代,不論是矮矮胖胖的柯基還是高大威猛的獒犬。而在其它方面,學者們都各執一詞。
有些人提出,狼大概是在1萬年前被馴化的,但也有人說是3萬年。有人說馴化犬類最早發生在歐洲,也有人說是中東,或是東亞。有人認為早期人類中活躍的采獵者們馴化并飼養了狼;也有人覺得是狼在進行自我馴化——它們從獵人們留下的動物尸體中覓食,在人類的營火旁游蕩,隨著世代交替而越來越馴良,直到最后變成了人類固定的同伴。
因為狗的馴化歷史悠久,又在很大范圍上都和狼有著頻繁的交叉繁殖,他們的基因成了“一碗燉到難辨食材的湯”。在他劍橋大學的辦公室里,Larson說“人們很好奇這些基因里的成分,以及它們是按照什么比例和順序排列的,”他聳了聳肩,“我們得出了17種可能性,而我們無法辨別它們。”
唯一的辦法是向歷史尋找答案。考古學、遺傳學功底都極為扎實的Larson竭盡所能地收集犬類和狼化石,并聚集一些合作者,從而盡可能多地采集到DNA樣本。研究的結果將確切闡明遠古犬類內部之間的關聯,以及它們與現代犬類的關系。想要給科學家們爭論了幾十年的問題找到最可靠的答案,這個方法是最有希望的。
到目前為止,這項課題已有了驚人的發現。這個新發現將顛覆整個關于馴化為犬的討論——問題的關鍵不在何時,何地,而是被馴化的次數。
藏獒是古東部犬的后代狗曾被馴化過兩次?
在位于愛爾蘭東海岸的Newgrange小城,科學家們在一處4800年前形成的山洞里發現了許多動物的骸骨。來自都柏林三一學院的Dan Bradley就幸運的找到了一些狗的巖骨。巖骨是耳朵背后的骨頭,骨質細密,例外地易于保留DNA。如果你試著從化石中尋找DNA,大部分是從毒性微生物中獲得,只有一小部分出于這些DNA的來源——骸骨。而能卻能保留80%以上的物種信息。所以,Bradley得到了足夠的DNA來排列一只早已消失的狗的基因組。
隨后,Larson和他的同事Laurent Frantz成功對比分析了這個Newgrange小城的研究結果與700只現代犬的基因。他們構建了一張龐大的家族譜,研究的犬類位列其中,并各有關聯。讓他們驚訝的是,家族譜上明顯分支出了兩大家族。其中,以沙皮和藏獒為代表的東歐亞大陸犬種是一種分支,而另一種,則包括所有的西歐亞大陸犬種,如在Newgrange發現的狗狗。
西部的這條支線可能曾遭遇嚴重的瓶頸---犬類數量大幅度下滑。Larson猜測是長途遷徙導致了這樣的巨變:最初在東部,所有犬類都是同樣的構成,直到其中一支向西方進發。這個猜想也佐證了狗最早是在中國被馴化的觀點。
但又有決定性的事實扭轉了這個猜想。計算顯示兩個犬類王朝大概是在6400年到14,000年前相分離,但無論東歐亞大陸還是西歐亞大陸,最老的犬類動物化石都早于這個區間。這表明早在東方犬遷徙到歐洲之前,歐洲已經有犬類動物存在了。
對Larson來說,只有狗曾經被馴化過兩次,這些細枝末節才有意義。
Larson的完整猜想是:在數千年前,灰狼就被西歐亞大陸的人類所馴化。剛好,相同的過程也出現在了東歐亞大陸,導致東西部同時存在著兩種地理上相分離、截然不同的狗。我們暫且稱之為古西部犬和古東部犬。在青銅時代,一部分古東部犬隨人類遷徙到了西方,離開故土,并創造了Larson的家族譜上的分支。在遷徙中,他們遇到了古西部犬,與之戰斗,交配,漸漸完全代替了古西部犬的存在。
因此,現代的東部犬是古東部犬的后代,而現代的西部犬(包括在Newgrange發現的那只)則主要由古東部犬的基因組成,大概只保留了少于10%的古西部犬的遺傳信息,而古西部犬現已滅絕。
對于Larson而言,支持這個猜想是非常大膽的,不僅僅是因為過去他關于牛、羊等其他動物被馴化過兩次的課題都困難重重。“任何關于馴化至少兩次的聲明本質上來講都會被許多證據駁回,”Larson說,“顯然,豬在安納托利亞和東亞都被馴化過。其他的都是只馴化過一次。”不過,狗可能是個例外。
眾說紛紜的犬類起源論
部分犬類基因學家卻無法接受Larson的大膽推測。“我對研究的結果表示懷疑,”來自加州大學洛杉磯分校的Bob Wayne說,“他的樣本非常單一。”盡管Wayne同意現代犬明顯有兩大分支,但仍馴化一次也仍有可能產生這樣的結果。這次馴化讓犬類分布廣泛、大范圍雜交,并數量大增。
早在2013年,Wayne的團隊就比較了126種現代狗和狼,以及從18枚化石中提取的線粒體基因組。他們斷定狗最初是在歐洲或西西伯利亞地區被馴化的,時間大概確定在18800到32100年前。同時,Wayne也說,歐洲有很多類犬類動物的化石,而亞洲發現化石卻完全不同。
瑞典皇家理工學院的教授Peter Savolainen的發現則更靠近Larson的結論。他比對了58種現代狗和狼的所有基因鏈,發現中國南部的犬類擁有全世界最多樣的基因變種。這最早可以追溯到33000年前,比古東部犬遷徙要早了18000年。
然而,Savolainen并不認可古西部犬是一個獨立的分支。“這個假設大大超出了數據的分析范圍,”Savolainen說,“那些所謂的‘古西部犬’沒準真的只是狼,或是更早移民到西部的古東部犬。盡管這些事情我說不清,但我敢肯定狗是從東南亞起源的。”
不過,Wayne并不同意他的觀點:“我當然沒有Peter那么武斷。”康納爾大學的教授Adam Boyko也不同意:在研究了那些鄉村犬后——那些自由分布在人類定居地附近土狗們,Adam堅持唯一一次的馴化發生在中亞,靠近印度或尼泊爾的某處。
走犬獸骨骼化石除了基因,骨骼是Larson掌握的另一決定性證據。如果狗的起源只有一個地點,那么化石的排列也應該是最早的犬類分布集中在某處,然后更年輕的化石從這向四周擴散開來。現實情況卻非如此:考古學家發現歐洲最老的犬類化石來自15000年前,而東亞的則來自12500年前。但是,任何位于西歐和東亞中間的地理位置,最早的犬類化石只有8000年大。
“如果我們的推斷是錯的,你們能如何解釋這樣的考古發現?”Larson稱,“難道一群狗能在一周的時間里從東亞跳到西歐?然后再穿越到4000年后?這都是不可能的,只有雙起源的說法比較行得通。”比利時皇家自然科學院的學者Mietje Genompré也說:“Larson的想法可信度很高”。
但Larson也并不是完全自信的。“我只有七成的把握,”Larson說,“我們還缺少一些關鍵的證據。”
為什么研究犬類的歷史這么難?
在所有科學家要爭論的問題中,為什么研究犬類的歷史這么難?
首先,我們不確定犬類基因改變的速度。不同的基因突變率支撐起了許多研究的結果。盡管我們不確定到底發生了什么,可以肯定的是,在數千年的時間里,不同品種的犬類相互雜交,與狼配種,被人類飼養,甚至走遍了世界,這些都讓他們的基因變得渾濁而難以判斷。
科學家們不是沒有想過從狼的角度研究狗,但最終發現又是一條死路。灰狼曾經廣泛的分布在北半球,所以可能在任何位置被馴化成狗(當然北美洲除外)。更關鍵的是,沒有一種現代狼的基因構成比另一種更靠近狗,說明最終進化成狗的狼種早已滅絕。研究狼和狗的基因只能是個死循環,就像拿著一張沒有真兇名字的犯罪名單在辦案。“只有讓時光倒流才能說明一切,”Larson打趣地說。
這個知名的非正式研究“大計劃:犬類起源”其實來自于Larson早先尷尬的處境。在2011年,Larson還是研究家養豬馴化史的DNA專家。當時,僅僅是因為市場的喜好和犬類自身的魅力,部分淺顯的犬類起源研究甚至比他辛苦做出的分析更容易在國際科學期刊上發表。“我當下打電話給我的搭檔Keith Dobney,”Larson說,“我在電話里咬牙切齒的說道‘好吧,那我們就研究狗吧!’隨即他也同意加入了。”
從一開始,這對科學拍檔就認識到自己的研究不會平息當下對犬類起源的討論。他們只能收集狗和狼化石上的遠古DNA,并做序列分析。他們試圖從思路上尋找突破,這一方法貫穿了他們的整個研究過程。Larson也沒有想到他的研究會做的這么大,直到他和他的同事拜訪了世界各地去尋找犬類的化石,去參觀了眾多博物館和私人的收藏品,從考古學基地搜刮了一些骸骨。
這些骸骨碎片,通過清洗,打粉和化學處理,最終會濃縮為幾滴液體。這樣小小的液體里,存留了早已死去的狗或狼的基因信息。Larson的實驗室中已經有了1500個這樣的基因樣本,而他們還會陸陸續續的制作更多。與此同時,Larson也用電腦軟件對7000個史前狗進行了復原。每一塊頭骨碎片都會從220個角度拍照,使得Larson能夠栩栩如生的還原出他們生前的樣貌,并觀察進化地過程中頭蓋骨的不同特點。DNA和骨骼這兩條線索應該足以證明或反駁Larson的猜想,而結果應該在最近的6到12個月就會揭曉。
除了研究古生物的DNA之外,Larson也非常擅長社交。在2013年,Larson竭盡所能地召集大量研究犬類起源的科學家,并邀請他們去阿伯丁討論彼此的研究。“各執一詞的緊張氛圍很正常,”Larson笑著說,“但它帶來的負面情緒很快就會消散。當然,酒精也起了很大作用。”
“沒人會顧慮自己的猜想被推翻是怎樣的丟臉。說到底,科學要的不是面子,而的是刨根問底。”
(翻譯:楊家悅 編輯:金玉蓉)
來源:The Atlantic
原標題:The Origin of Dogs