讀古今文學網 > 一萬年的爆發:文明如何加速人類進化 > 育種實驗 >

育種實驗

應用遺傳學家總在進行育種實驗,通常是為了農業中實用的目的,常常也是為了研究,有時純粹是為找樂子。在那些實驗中,他們通常選擇某種性狀(或是故意選擇缺乏某種性狀);也就是說,他們從那些這個性狀特別高值和特別低值的個體繁育新一代。在幾代以後那個性狀的平均值變化了(或這個性狀完全沒有了),並可能最終達到跟最初的群體完全不一樣的水平。如果你懷疑這一點,想想看吉娃娃狗最初是狼經歷人工選擇而成的。變化逐漸放緩(至少在小群體中是這樣),選擇的性狀達到平穩狀態。有時這是因為物種身體上已經無法承受更多的變化,但更多的時候是因為一個群體的遺傳多樣性已經被窮盡了。當數個不同的群體(都從同一個基礎群體而來)都經歷了選擇而達到平穩狀態,有時候飼養員會從中選取最好的兩隻進行雜交。這類努力有時候並沒有成果,但有時候就會成功繁育出性狀值顯然更高的群體。

當然,生命本身就是一個育種實驗。看起來好像非洲—尼安德特混交挺成功,反正到目前為止看起來是這樣。

這裡關鍵的一點是,只需要數量很少的種間交配,現代人類就可以選出具有幾乎任何顯著優勢的尼安德特等位基因。有限的種間交配意味著當今人類身上的中性基因看起來會完全是非洲的(事實上也是),然而同時我們也可能攜帶了一些源自尼安德特人的有用的等位基因。這些等位基因是有意義的,是真的能起重要作用的。

這就提出了這樣一個問題:尼安德特人到底有什麼可提供的?普遍印象是尼安德特人是落後的,幾乎是野蠻的,而且現代人類確實有許多尼安德特人不具備的能力。但從近10萬年前的考古文物上看,很難看出尼安德特人的物質文化和非洲人的能有什麼真正的區別,所以尼安德特人不可能真的那麼落後。

顯然最值得盜取的是那些使攜帶者能適應歐洲當地情況的等位基因。那可能意味著,比方說,獲得耐寒能力,抵禦本土疾病,以及適應一年中白天長度大幅度波動的情況(和在熱帶一年中白天長度幾乎沒有變化的情形正相反)。這些類型的適應,伴隨著現代人類對寒冷更複雜的和技術性的解決措施(比如說建造避寒的庇護所等),或許對人類能定居在遙遠的北方並最終到達美洲起了重要的作用。

這些類型的轉變(對當地氣候和疾病的適應)非常重要,並顯然對於人類在北方氣候中繁衍生息是必要的。然而總體來說,這些並不是那麼關鍵。顯而易見的是,即便是企鵝都比人類對於寒冷氣候要適應得更好。如果尼安德特人能提供的能力就這點,那種間交配這個問題確實也沒有多重要。最重要的遺傳變化必然是那些會轉變人類思想,而不是那些單純改變物理性狀的。有一些關於此的論點認為尼安德特人在這一點上也有所貢獻。

思想的變化

尼安德特人在歐洲的時候發展出了更大的大腦,正像現代人類在非洲時一樣;在某種程度上亞洲的古人類也有這樣的進步。更大的腦容量使前兩種人類的體質都得到了增強,否則這樣的變化就沒有存在的價值。但在兩個物種間可能有著功能上的差異。

智人和尼安德特人在生活方式上有著重大差異:尼安德特人進行高風險、高度協作的狩獵,比較像狼群;而非洲解剖學意義上的現代人類的飲食結構則更多樣化,更像現在的狩獵兼採集者。這些差異意味著更大的尼安德特人腦子跟非洲人腦子或許是用來解決不同種類的問題的。純屬假設一下,尼安德特人用高風險的方式伏擊大型獵物,有可能會得益於想像和預測獵物反應的能力,姑且稱為「動物心理理論」。尼安德特人體格強壯粗重,但他們狩獵的成功比起獅子或狼來更為依賴腦力。他們的智力使他們能夠運用工具和武器來求生,但更大的腦子肯定還在別的方面幫助他們生存。比如說,更精確地猜到一頭受傷的野牛的反應就能夠救一個尼安德特人一命,使他不至於被牛角頂穿胸膛。一個物種在跟另一個物種打交道時有一套心理理論這種概念的確有先例可循:狗進化出了理解人類的能力,而狼就不行。[17]

不過,歐洲的尼安德特人也許會面臨不少非洲人類同樣需要處理的生活問題。在某種程度上,兩個人群可能都用更大的腦子處理同樣的問題。即便就是這樣,我們仍然可以肯定這些問題不是以一模一樣的方式處理的。演示自然選擇如何運作的例子能闡明這個概念。讓我們再想想人類對瘧疾的適應這個例子。我們在非洲和東南亞的群體中同樣看到血紅蛋白變異〔鐮狀細胞及血紅蛋白E(HbE)〕,但它們不是同一種變異。雖然兩者都防禦瘧疾,但沒有理由認為兩種變異以同樣的方式運作,甚至是以相近的方式運作。比方說血紅蛋白E絕對比鐮狀細胞有更少的負面影響。

我們發現在人類對海拔的適應上有同樣的模式。一方面,安第斯山脈高地的美洲印第安人有桶狀的胸和擠滿了紅細胞的血液;另一方面,藏族人只有低得多的血紅蛋白,但他們通過快速呼吸來吸取更多的氧氣。兩個人群都比平原人要更好地適應高海拔,然而藏族人的適應明顯要更有效,因為他們的寶寶更加強壯和健康。適應依賴於有利變異的供給,而有利變異的產生是隨機的。所以,兩個不同人群在面對同樣的問題時很有可能尋求不同的解決途徑(不同的有利變異),而這些途徑不一定同等有效。尼安德特人和解剖學意義上的現代非洲人類曾面臨同樣的情形並適應了那些情形,但兩者不一定以同樣的方式去適應,或不一定能以同等的效率適應。

正如我們在本書別處提到的,有時候人類特徵的變異可以得到最好的解釋:這是一種有遺傳學依據的選擇性行為策略,當這種策略很罕見的時候,它運行得很好;而當採取這種策略的人多起來的時候,這種策略的優勢也就消解掉了。例如,很多人會想到具有反社會人格的人(那些精心設計的背叛者,就像騙子)在數量很少時很容易發跡;但當他們變得常見、別人更加瞭解他們的時候,他們的日子就不好過了。[18]

有許多其他可能的替代性策略,而且很有可能尼安德特人擁有一些在非洲的現代人類從來沒有的策略,從而在現代人類中間繼續繁衍,特別是由於不斷增長的創新已經撼動了社會。因此,也可能是這種情況,當現代人類北上與尼安德特人接觸時,他們得到了解決許多問題的替代性策略;這些策略有遺傳學的基礎,不是通過觀察習得的,而是通過基因滲入和自然選擇實現的,取決於新的心理功能和認知過程。

適應度圖景中的路徑

另一個觀點:在單個混合得很好的人群中可能不會發生的進化事件,在兩個群體共同經歷不斷發展的自然選擇中有可能會發生,因為分歧的路徑可以同時被探索。自然選擇是短視的:等位基因因為當前的優勢而增加頻率,而不是因為它們可能會有用。如果把一些問題可能的許多解決辦法想像成許多個山頭,山頭越高這個辦法越好。自然選擇就會爬上它偶然碰見的第一個山頭,而完全沒法看到另一個長遠來說有更大的可能性的解決辦法。不僅如此,因為歐洲和非洲的環境完全不同,演化在歐洲嘗試的解決方式有可能在非洲完全沒法探索,因為在非洲沿著該路徑走出第一步可能就會有負面效果。比方說,在歐洲你得擔心保暖的問題,而非洲人面臨的是熱應激。這些問題在演化出更大的大腦的過程中都是重要考慮因素。有可能熱應激在歐洲較低的重要性反而能開拓一些進化的路徑,而這些路徑會比在非洲發展出來的那些更有長期的潛力。

想想看技術史上的一個類比。回到古典時代晚期,用駱駝運貨的方法變得完善,更好的駝鞍投入使用,比方說能更有效載重貨的駝鞍。隨後,在中東和北非的大部分地方,駱駝運輸都是一種優越的陸路運輸方式:它們比牛拉車要更經濟,而且不必依賴路況。過了幾個世紀,在可以使用駱駝的地區人們幾乎完全放棄了帶輪子的車輛和道路修繕。[19]如今你仍然可以在阿拉伯世界一些城市最古老的城區看到這種影響,那裡的小巷狹窄得沒法通過一輛手推車或馬車。沒有駱駝的歐洲人只好一直用帶輪子的車輛,考慮到所需的基礎設施,那樣顯然要花費更多。但事實證明,帶輪子的車輛和整個道路/輪車系統都可以被改進。當時駱駝交通看起來很完美,誰知道有一天會有馬頸軛和馬掌、改良的橋樑建設、降低路面震動的懸浮技術、機械化的道路、蒸汽動力、內燃機和終極的核動力迪羅倫時光機(也是輪車)。值得記住的一點是,有時看起來明顯處於劣勢的選擇卻有一個更好的升級途徑,進化沒法提前知道這一點,而我們自己也不太善於分辨。在遺傳學層面這個論點可以這樣說:自然選擇可以在不同的群體中用不同的方式解決同樣的問題,但當時看起來最漂亮的解決方式事實上長遠來說未必是效果最好的。看似處於劣勢的選擇也有可能在日後拔得頭籌。很容易想到一些貌似合理的例子,想想看,比如說,在非洲過度依靠自然熱量的生產方式使得進化出更大的大腦的趨勢有所限制,而在歐洲的熱量條件下這一趨勢不會受限。之後,當進化對更大的大腦的生理結構進行了微調,解決了大部分的熱應激問題,新式的大腦也就同樣得以在非洲流傳開來。

為未來儲備基因多樣性

最後,我們應該考慮到即便是最低程度的尼安德特基因混合都會增加現代人類的遺傳變異;那些得自尼安德特人的等位基因,即便在舊石器時代晚期並沒有特別的優勢,也有可能解決一些此後的適應性問題。我們現在知道,過渡到農業造成許多對農牧人群體的挑戰,這些挑戰導致很強的選擇壓力。許多對農業的適應都有可能是新的變異的結果,但也有一些是利用了此前就存在的遺傳變異,包括任何我們能從尼安德特人和古人類那裡選取的等位基因。可以這樣想,現代人類和尼安德特人都不適合農業和文明,所以非洲人也不會比尼安德特人攜帶更多預適應性的等位基因。對農業化的挑戰的適應可以是來自兩者中任一群體的等位基因的結果。

我們並非說尼安德特人有更高的競爭優勢,畢竟,現在是我們在這裡,不是他們。但在屬於他們的大約兩萬個基因中,很有可能至少一部分是值得攜帶的。

尼安德特人和現代人類之間的種間交配不僅可能和有潛在的重要性,而且有證據證明那真的發生過。證據分骨骼證據和遺傳證據兩種。