狗的起源和进化之谜(2)
早在2002年,中瑞两国研究人员就通过对来自欧洲、亚洲、非洲和北美地区654只狗的线粒体DNA进行追踪分析,发现这些狗拥有几乎相同的基因,并且狗的主要线粒体DNA支系起源于东亚,其遗传多样性也最为丰富,这提示,狗最早起源于东亚,然后才扩展到了世界各地。但是,当时这一结论受到质疑,最大的问题是,他们研究的狗的线粒体DNA片段仅有约600个碱基对,这种有限的遗传信息显然说服力不足,而且狗的样本来源也不广泛。
此后,中瑞研究人员又收集了来自欧洲、非洲、亚洲(尤其是东亚地区)的1500余只狗和40只狼的线粒体DNA,同时测定了8只狼和169只狗几乎完整的线粒体基因组序列,从DNA片段上升到基因组层面以证明狗起源于中国南方的灰狼。
但是,对此结论也有相当多的质疑,其中最大的质疑是,仅凭线粒体DNA研究和比对不足以得出确切的结论,因为线粒体DNA只反映母系遗传。
为此,中瑞研究人员又进行了新的研究,在2011年11月的《遗传》杂志上发表了从父系染色体来证明狗起源于中国南方的研究结果。张亚平、萨沃莱南等人对来自全球范围的151只雄性家犬、10只狼以及两只土狼的14000个Y染色体碱基对进行测序对比,这些基因涉及26个Y染色体特异区段,结果发现这些DNA序列中有50多处差异,而且全球的家犬共享约50%的基因,但是中国长江以南地区的家犬具有最高的遗传多样性,并涵盖了所有的主体单倍型,提示其他地区家犬的基因库都来源于该地区。
这151只家犬来源于13~24个灰狼父系,因此从父系遗传的角度证明了研究人员之前从母系线粒体DNA遗传得出的结论,即现代世界各地的家犬都主要起源于中国长江以南地区的灰狼。
3种假说各有所短
显而易见,狗起源于欧洲、中东(西亚)或东亚(中国)的3种假说都有各自的证据和理由,但也都存在一些尚不能自圆其说的短板,因此这3种假说未必能得到广泛认同。
欧洲起源说的问题在于,研究人员只是检测了狼和狗的线粒体DNA,并没有进行细胞核DNA的测序和比对,也没有进行Y染色体DNA的测序和比对,同时研究人员没有比对来自中东或中国的狼和狗的DNA,他们的研究从严格意义上来说并不全面,因此缺少足够的说服力。该项研究的主要研究者塞尔曼也承认,他们的研究并不意味着欧洲是狗最早出现的唯一地区,只是欧洲在狗的驯化过程中起到了重要作用。
中东起源说的弱点在于,狗的化石出现的时间与新石器革命(农业革命)的时间不符。农业革命是指人类从旧石器时代转向制造和使用磨制石器、发明陶器、诞生了农业和养畜业。该研究认为,狼被驯化是因为演化出了消化淀粉的基因。而且,狼是在与人类接触之后,在长达几个世纪食用人类富含淀粉的食品才演化出了消化淀粉的基因。但是,该研究采用的家狗骨头样本显示的时间至少要比农业革命的时间早几千年,再加上驯化的时间长度,表明狗的驯化是在农业革命之前很早就发生了。这并不符合该研究提出的人们在农业革命之时和之后用淀粉类食物喂养狼才将其驯化为狗的结论。
所以,英国杜伦大学的考古遗传学家格雷格尔·拉森评论说:“为什么要浪费论文的空间来说一些显然不真实的事情呢?”对此,该研究的另一位参与者埃里克·阿克塞尔森回应说,犬类消化淀粉的变化可能会在其被驯化后才发生。而且,农业革命时代持续了几千年,犬类可能是在农耕生活开始的最初时期才被驯化的。但是,这一解释并未让狗的演化时间完全明朗。
尽管狗起源于东亚(中国)有母系线粒体DNA和父系Y染色体DNA的证据,但是也存在问题,因为该研究得不到狗类化石的印证。张亚平、萨沃莱南等人是在2009年发表狗和狼的线粒体DNA对比研究结果的,当时采用的狗化石标本只是约1.4万年前的狗的标本,比如来自德国的1.4万年前的一个狗的下颌骨化石。但是,张亚平等人得出的结论是狗在约1.6万年前在中国被驯化的,这在时间上并不吻合。
对于张亚平等人的研究,拉森也指出,没有证据显示狼曾经在中国南部生活过。如果那里从来没有过狼,人类又怎么去驯化它们呢?但是,张亚平的合作者萨沃莱南解释说,中国的科学文献显示,狼曾经生存于中国长江的南部,但之后灭绝了。如果真是这样,那么张亚平等人的研究还是缺乏化石标本的印证或旁证。
狗的演化类似于人类的演化
是谁在何时驯化了狗,这个问题为何值得人们大动干戈去研究?对此的回答是,研究狗的起源不仅有助于人类更好地了解狗,还能帮助人们弄清自身的演化,因为狗可以作为研究人类演化的一个标记。在这个问题上,一个最有意义的现象是,狗的演化也如人的演化一样存在多地区起源说。
在人类的演化上,一直存在两个主要观点:一是所有人类都来自非洲(非洲起源说),一是人类在不同地区同时起源(多地区起源说)。现在,狗的驯化也存在这样的问题。由于上述狗起源于欧洲、中东和东亚的假说都得不到人们的一致认同,因此,早在2009年就有研究人员提出了狗的多地区起源假说。
2009年8月3日,美国康奈尔大学的亚当·鲍科在《美国科学院院刊》上发表的一篇文章认为,全球各地的狗可能有各自不同的演化过程,狗是多地区同时演化而来的。他们把来自非洲乡村的318只小狗与来自北美和欧洲的上百只狗进行对照,发现这些幼犬基因的高度多样性与他们在东亚发现的狗的基因多样性非常相似。这些幼犬几乎毫无例外地来源于不同的祖先,换句话说,生活在非洲的狗的生存时间与生活在东亚的狗的生存时间一样长。
因此,狗的起源和演化很可能是多地区同时进行的,并非是欧洲人或亚洲人首先驯化了狗后才向世界各地迁徙。
【责任编辑】张田勘 (王晓冰)