▼中科院昆明動(dòng)物研究所研究中給出的家犬起源傳播路徑圖。
我從哪里來(lái)?
狗年很快就要到了。早在2015年底,《科學(xué)》雜志在預(yù)測(cè)2016年重要科學(xué)突破時(shí),就把弄清狗的起源和進(jìn)化之謎列入其中。當(dāng)時(shí)他們的另一項(xiàng)預(yù)測(cè)是,發(fā)現(xiàn)引力波。
發(fā)現(xiàn)引力波的預(yù)言在2016年如期實(shí)現(xiàn)了。然而狗的起源和進(jìn)化之謎弄清了嗎?似乎并沒(méi)有。
可見(jiàn),這件事,真的很難。
如果要在這個(gè)星球上選出一位人類最好的朋友,那就是狗,這應(yīng)該沒(méi)有什么異議。
和貓不同,狗不但是人類最好的朋友,它同時(shí)也為人類做出了十分重要的貢獻(xiàn)。這從一句成語(yǔ)就可以得到印證——犬馬之勞。
正因?yàn)楣肥侨绱酥匾藗儗?duì)弄清這位朋友的來(lái)歷也十分好奇。然而,雖然人們對(duì)其他家畜,比如雞、馬、羊之類的來(lái)歷已經(jīng)知道得八九不離十,但狗的來(lái)歷卻仍然是撲朔迷離。
大致確定狗的祖先是灰狼
家犬與狼、狐貍、豺和野生獵狗等相似的動(dòng)物屬于同一科。他們共同的名字叫犬科。真正的犬科動(dòng)物首次出現(xiàn)在500萬(wàn)至700萬(wàn)年前。它開(kāi)始用四個(gè)腳趾行走(第五個(gè)腳趾逐漸退化成了殘留趾),并且趾間比較靠緊,這種構(gòu)造很適合捕獵。
從達(dá)爾文的時(shí)代開(kāi)始,人們就對(duì)家犬的馴化起源問(wèn)題爭(zhēng)論不休。在這個(gè)問(wèn)題上達(dá)爾文比較悲觀,他認(rèn)為“大多數(shù)家養(yǎng)動(dòng)物的起源,也許會(huì)永遠(yuǎn)曖昧不明。”狗的多樣性如此明顯,達(dá)爾文傾向于認(rèn)為狗的祖先很可能是豺,因?yàn)椴虻亩鄻有砸彩置黠@。
沒(méi)有任何一種家養(yǎng)動(dòng)物其外形和性情上的多樣性達(dá)到狗那樣的夸張,想想兇猛的藏獒和溫順哈巴狗之間的巨大差別,而它們居然是同一個(gè)物種,這實(shí)在讓人難以置信。以至于在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,人們認(rèn)為狗一定起源于數(shù)種犬科動(dòng)物。
達(dá)爾文的《物種起源》出版大約100年后,沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),從而最終確立了DNA就是尋覓已久的遺傳物質(zhì)。有了DNA,尋究物種的起源就有了新的更可靠的方法。
1997年,加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家率先使用線粒體DNA來(lái)追溯狗的祖先,他們將來(lái)自世界各地140只不同種類的狗、162只灰狼、5只北美小狼和12只豺的線粒體DNA進(jìn)行相互比對(duì)。研究顯示,狗與灰狼的親緣關(guān)系最近,這意味著,狗最可能來(lái)自人類對(duì)灰狼的馴化。
2003年,美國(guó)西雅圖的弗雷德·赫奇遜癌癥研究中心的研究人員在美國(guó)《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō),他們分析了85個(gè)品種414只純種狗的基因,將它們相互比較并與狼的基因比較,得出了一些結(jié)果。在某個(gè)特定品種的狗之間,基因的相似度很高,而不同品種的狗基因存在一定差異。這種差異就像不同種族的人與人之間的差異一樣。盡管所有狗的99%的基因是相同的,但剩下1% 的基因差異卻決定了狗的品種。
是一次馴化,還是多次馴化?
接下來(lái)一個(gè)有意思的問(wèn)題是,狗是在某一個(gè)地方被人類一次性馴化,然后向世界各地傳播的,還是在不同的地方被獨(dú)立馴化的?
上世紀(jì)90年代,美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的查爾斯·維拉等,把67個(gè)品種的狗的線粒體DNA與狼、小狼和豺狼的線粒體DNA作了比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn),從狗追溯到狼至少有4種分別獨(dú)立的遺傳線索。從這一結(jié)果得出的推論是,狗至少分別被4種有效的方式飼養(yǎng)過(guò)。因此他們認(rèn)為,世界范圍內(nèi)的家犬是不同時(shí)間、不同地點(diǎn)發(fā)生的馴化事件,而且家犬馴化后仍然和狼有基因交流。
根據(jù)考古學(xué)的成果,世界上最早出土的家犬化石是在中國(guó)東北吉林榆樹(shù)市的周家油坊,距今26000至10000年。在西方,最早的家犬化石證據(jù)出土于德國(guó),是一個(gè)14000年前家犬的下頜骨化石。另外一個(gè)較早的化石證據(jù)來(lái)源于中東,是出土于以色列的北部,大約距今12000年前的一個(gè)小型犬科動(dòng)物骨架化石。
而根據(jù)家犬DNA序列與狼的DNA的差異,維拉等認(rèn)為人類飼養(yǎng)狗應(yīng)當(dāng)是在13500年前——毫無(wú)疑問(wèn)是人類最早馴化的動(dòng)物。
然而,如果狗在多個(gè)彼此相距遙遠(yuǎn)的地方被獨(dú)立馴化,那么美洲新大陸的本地狗最具有這種可能性。在1萬(wàn)多年前人類跨過(guò)當(dāng)時(shí)冰凍的白令海峽到達(dá)美洲,后來(lái)冰期結(jié)束,白令海峽恢復(fù)原貌再次成為一片汪洋,到達(dá)美洲的人類后裔與其它大陸上的人彼此隔絕數(shù)千年,直到哥倫布再次發(fā)現(xiàn)美洲。
歐洲人殖民美洲的時(shí)候,帶去了他們自己的狗,歐洲人的狗和美洲本地狗之間可能無(wú)法避免地發(fā)生了混血。幸運(yùn)的是,考古發(fā)掘給我們提供了足夠多的美洲狗遺骨。加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員想辦法收集了48只狗的遺骨,這些遺骨來(lái)自現(xiàn)今的玻利維亞、墨西哥、秘魯以及阿拉斯加,它們生存的年代均早于歐洲移民到達(dá)的時(shí)間,是毫無(wú)疑問(wèn)的美洲本地狗。
與世界各地的140只(67種)狗以及來(lái)自世界大約30個(gè)地方的259只狼的DNA對(duì)比后,研究人員發(fā)現(xiàn),這些古老的狗與現(xiàn)代狗極其相似,而與狼則有所不同。尤其引起關(guān)注的是,阿拉斯加的古代狗更像現(xiàn)代狗而不是本地的狼。這項(xiàng)研究顯示,古人是帶著已經(jīng)馴化的狗一道跨越白令海峽的。
學(xué)術(shù)界關(guān)于狗的起源爭(zhēng)議大
說(shuō)法之一
起源于東亞?
在2002年《科學(xué)》雜志上,由中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所與瑞典皇家技術(shù)研究院發(fā)出的一篇共同報(bào)道,在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和輿論界引起較大反響。
研究人員采用網(wǎng)絡(luò)法,通過(guò)對(duì)包含品種犬在內(nèi)的家犬?dāng)?shù)據(jù)的遺傳結(jié)構(gòu)分析,提出了世界范圍內(nèi)的家犬都來(lái)源于一個(gè)共同的群體。他們?cè)趯?duì)家犬起源時(shí)間進(jìn)行了估測(cè)后認(rèn)為,家犬東亞起源的時(shí)間為15000或40000年前,馴化地點(diǎn)是在東亞的某一地區(qū)。原因是,來(lái)自東亞地區(qū)的家犬群體具有最高的遺傳多樣性。就像在現(xiàn)代人類起源的研究中,來(lái)自起源地——非洲的人群持有最高的遺傳多樣性一樣,也可以據(jù)此推斷家犬的起源地為東亞。
此后,中科院昆明動(dòng)物研究所的研究人員一直繼續(xù)進(jìn)行著這個(gè)研究。來(lái)自2016年本報(bào)的一個(gè)較新報(bào)道是,張亞平院士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)收集了采自世界各地的12只灰狼、27只土狗(未經(jīng)歷品種化的家犬群體)和19只不同品種犬的樣品,利用二代基因測(cè)序技術(shù)對(duì)這些樣品進(jìn)行了全基因組測(cè)序。基于分析的結(jié)果,研究人員推斷,從3.3萬(wàn)年前左右開(kāi)始,東亞南部地區(qū)的一些灰狼可能由于被人類居住地周圍的食物殘余等所吸引,逐漸與其他灰狼群體分離,而與人類慢慢地相互靠近(拾荒者假說(shuō))。家犬在這一地區(qū)與人類共同生活了上萬(wàn)年之后,于1.5萬(wàn)年前開(kāi)始向西遷徙。在到達(dá)中東地區(qū)后,家犬又從這一地區(qū)向非洲和歐洲等地輻射擴(kuò)散,并在1萬(wàn)年前左右到達(dá)歐洲地區(qū)。
研究還發(fā)現(xiàn),這些遷徙出亞洲的家犬群體中的一個(gè)支系又向東遷移。在1萬(wàn)年前左右,這一遷回東亞的家犬群體,在中國(guó)北部與東亞家犬群體雜交形成了一系列混合群體。這些混合群體和一些從西部遷回的沒(méi)有發(fā)生混合的群體,又隨人類多次遷往美洲地區(qū)。
遺憾的是,這個(gè)研究結(jié)論目前還缺乏考古學(xué)發(fā)現(xiàn)的支持。目前已發(fā)掘的比較古老的家犬化石都不是在東亞南部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的。不過(guò)研究人員表示,考慮到考古學(xué)研究手段的一些局限性,這一現(xiàn)象也并不讓人意外。
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