狗的起源新论:狗可能被驯化过两次

2017-11-21 03:49

  狗是人类的好朋友,也是最早的朋友。狼是在何时,何地,以怎样的方式被驯化为狗的。最近这一问题有了惊人的发现。

  数万年前,在还没有网络,没有工业,没有数学文学,铜和铁,甚至没有农业文明的时代,早期人类就和另外一个建立了看似不可能的友谊。这个就是灰狼。人类和灰狼的命运交织在一起,渐渐地,灰狼改变了自己的体态和脾性。他们的头骨,牙齿的爪子变得越来越小,耳朵开始下翻。他们的性情变得温驯,不再令人恐惧。他们学会了读懂人类复杂的面部表情。他们演变成了犬类。

  时至今日,狗已经成为了人类生活熟悉的一部分,他们是的人类的好朋友,也是易于获取、易于理解的表情包的主要素材。狗是人类最早成功驯化的动物,他们用吠声向人类世界传达信息。我们养狗是在养猫和养鸡之前,在养猪牛羊之前,也是在种植大米、麦子和玉米之前,在人类重建世界之前。

  “如果人类没有驯化,地球上最多只会有几百万人,” 考古学家、遗传学家Greger Larson说,“但现在,我们有70亿人口,经历了各种事情——气候变暖、游历世界、变革等。其中,驯化影响了世界的方方面面,而狗是最先被驯化的。”从人类史的角度考虑,“我们和其他的野长类动物并没有太大区别;我们操控所在的,但这能力并不会比控制一群非洲象大多少。不过,我们能和狼群成为伙伴。这样的友谊改变了我们与自然的关系。”

  Larson致力于研究狗的起源。他想了解狼是在何时,何地,以怎样的方式被驯化为狗的。但在数十年的努力之后,他和他的科学家同伴仍然在为答案而争论不休。他们唯一达成共识的理论是犬类都是狼的后代,不论是矮矮胖胖的柯基还是高大威猛的獒犬。而在其它方面,学者们都各执一词。

  有些人提出,狼大概是在1万年前被驯化的,但也有人说是3万年。有人说驯化犬类最早发生在欧洲,也有人说是中东,或是东亚。有人认为早期人类中活跃的采猎者们驯化并饲养了狼;也有人觉得是狼在进行驯化——它们从猎人们留下的动物尸体中觅食,在人类的营火旁游荡,随着世代交替而越来越驯良,直到最后变成了人类固定的同伴。

  因为狗的驯化历史悠久,又在很大范围上都和狼有着频繁的交叉繁殖,他们的基因成了“一碗炖到难辨食材的汤”。在他剑桥大学的办公室里,Larson说“人们很好奇这些基因里的成分,以及它们是按照什么比例和顺序排列的,”他耸了耸肩,“我们得出了17种可能性,而我们无法辨别它们。”

  唯一的办法是向历史寻找答案。考古学、遗传学功底都极为扎实的Larson竭尽所能地收集犬类和狼化石,并聚集一些合作者,从而尽可能多地采集到DNA样本。研究的结果将确切阐明远古犬类内部之间的关联,以及它们与现代犬类的关系。想要给科学家们争论了几十年的问题找到最可靠的答案,这个方法是最有希望的。

  到目前为止,这项课题已有了惊人的发现。这个新发现将整个关于驯化为犬的讨论——问题的关键不在何时,何地,而是被驯化的次数。

  在位于东海岸的Newgrange小城,科学家们在一处4800年前形成的山洞里发现了许多动物的骸骨。来自都三一学院的Dan Bradley就幸运的找到了一些狗的岩骨。岩骨是耳朵背后的骨头,骨质细密,例外地易于保留DNA。如果你试着从化石中寻找DNA,大部分是从毒性微生物中获得,只有一小部分出于这些DNA的来源——骸骨。而能却能保留80%以上的信息。所以,Bradley得到了足够的DNA来排列一只早已消失的狗的基因组。

  随后,Larson和他的同事Laurent Frantz成功对比分析了这个Newgrange小城的研究结果与700只现代犬的基因。他们构建了一张庞大的家族谱,研究的犬类位列其中,并各有关联。让他们惊讶的是,家族谱上明显分支出了两大家族。其中,以沙皮和藏獒为代表的东欧亚犬种是一种分支,而另一种,则包括所有的西欧亚犬种,如在Newgrange发现的狗狗。

  西部的这条支线可能曾严重的瓶颈---犬类数量大幅度下滑。Larson猜测是长途迁徙导致了这样的巨变:最初在东部,所有犬类都是同样的构成,直到其中一支向进发。这个猜想也佐证了狗最早是在中国被驯化的观点。

  但又有决定性的事实扭转了这个猜想。计算显示两个犬类王朝大概是在6400年到14,000年前相分离,但无论东欧亚还是西欧亚,最老的犬类动物化石都早于这个区间。这表明早在东方犬迁徙到欧洲之前,欧洲已经有犬类动物存在了。

  Larson的完整猜想是:在数千年前,灰狼就被西欧亚的人类所驯化。刚好,相同的过程也出现在了东欧亚,导致东西部同时存在着两种地理上相分离、截然不同的狗。我们暂且称之为古西部犬和古东部犬。在青铜时代,一部分古东部犬随人类迁徙到了,离开故土,并创造了Larson的家族谱上的分支。在迁徙中,他们遇到了古西部犬,与之战斗,交配,渐渐完全代替了古西部犬的存在。

  因此,现代的东部犬是古东部犬的后代,而现代的西部犬(包括在Newgrange发现的那只)则主要由古东部犬的基因组成,大概只保留了少于10%的古西部犬的遗传信息,而古西部犬现已。

  对于Larson而言,支持这个猜想常大胆的,不仅仅是因为过去他关于牛、羊等其他动物被驯化过两次的课题都困难重重。“任何关于驯化至少两次的声明本质上来讲都会被许多驳回,”Larson说,“显然,猪在安纳托利亚和东亚都被驯化过。其他的都是只驯化过一次。”不过,狗可能是个例外。

  部分犬类基因学家却无法接受Larson的大胆推测。“我对研究的结果表示怀疑,”来自大学分校的Bob Wayne说,“他的样本非常单一。”尽管Wayne同意现代犬明显有两大分支,但仍驯化一次也仍有可能产生这样的结果。这次驯化让犬类分布广泛、大范围杂交,并数量大增。

  早在2013年,Wayne的团队就比较了126种现代狗和狼,以及从18枚化石中提取的线粒体基因组。他们断定狗最初是在欧洲或西西伯利亚地区被驯化的,时间大概确定在18800到32100年前。同时,Wayne也说,欧洲有很多类犬类动物的化石,而亚洲发现化石却完全不同。

  皇家理工学院的教授Peter Savolainen的发现则更靠近Larson的结论。他比对了58种现代狗和狼的所有基因链,发现中国南部的犬类拥有全世界最多样的基因变种。这最早可以追溯到33000年前,比古东部犬迁徙要早了18000年。

  然而,Savolainen并不认可古西部犬是一个的分支。“这个假设大大超出了数据的分析范围,”Savolainen说,“那些所谓的‘古西部犬’没准真的只是狼,或是更早移民到西部的古东部犬。尽管这些事情我说不清,但我敢肯定狗是从东南亚起源的。”

  不过,Wayne并不同意他的观点:“我当然没有Peter那么。”康纳尔大学的教授Adam Boyko也不同意:在研究了那些乡村犬后——那些分布在人类定居地附近土狗们,Adam唯一一次的驯化发生在中亚,靠近印度或尼泊尔的某处。

  除了基因,骨骼是Larson掌握的另一决定性。如果狗的起源只有一个地点,那么化石的排列也应该是最早的犬类分布集中在某处,然后更年轻的化石从这向四周扩散开来。现实情况却非如此:考古学家发现欧洲最老的犬类化石来自15000年前,而东亚的则来自12500年前。但是,任何位于西欧和东亚中间的地理,最早的犬类化石只有8000年大。

  “如果我们的推断是错的,你们能如何解释这样的考古发现?”Larson称,“难道一群狗能在一周的时间里从东亚跳到西欧?然后再穿越到4000年后?这都是不可能的,只有双起源的说法比较行得通。”比利时皇家自然科学院的学者Mietje Genompré也说:“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说,“我们还缺少一些关键的。”

  首先,我们不确定犬类基因改变的速度。不同的基因突变率支撑起了许多研究的结果。尽管我们不确定到底发生了什么,可以肯定的是,在数千年的时间里,不同品种的犬类相互杂交,与狼配种,被人类饲养,甚至走遍了世界,这些都让他们的基因变得浑浊而难以判断。

  科学家们不是没有想过从狼的角度研究狗,但最终发现又是一条死。灰狼曾经广泛的分布在北半球,所以可能在任何被驯化成狗(当然洲除外)。更关键的是,没有一种现代狼的基因构成比另一种更靠近狗,说明最终进化成狗的狼种早已。研究狼和狗的基因只能是个死循环,就像拿着一张没有真凶名字的犯单在办案。“只有让时光倒流才能说明一切,”Larson打趣地说。

  这个知名的非正式研究“大计划:犬类起源”其实来自于Larson早先尴尬的处境。在2011年,Larson还是研究家养猪驯化史的DNA专家。当时,仅仅是因为市场的喜好和犬类自身的魅力,部分浅显的犬类起源研究甚至比他辛苦做出的分析更容易在国际科学期刊上发表。“我当下打电话给我的搭档Keith Dobney,”Larson说,“我在电话里的说道‘好吧,那我们就研究狗吧!’随即他也同意加入了。”

  从一开始,这对科学拍档就认识到自己的研究不会平息当下对犬类起源的讨论。他们只能收集狗和狼化石上的远古DNA,并做序列分析。他们试图从思上寻找突破,这一方法贯穿了他们的整个研究过程。Larson也没有想到他的研究会做的这么大,直到他和他的同事拜访了世界各地去寻找犬类的化石,去参观了众多博物馆和私人的收藏品,从考古学了一些骸骨。

  这些骸骨碎片,通过清洗,打粉和化学处理,最终会浓缩为几滴液体。这样小小的液体里,存留了早已死去的狗或狼的基因信息。Larson的实验室中已经有了1500个这样的基因样本,而他们还会陆陆续续的制作更多。与此同时,Larson也用电脑软件对7000个史前狗进行了复原。每一块头骨碎片都会从220个角度拍照,使得Larson能够栩栩如生的还原出他们生前的样貌,并观察进化地过程中头盖骨的不同特点。DNA和骨骼这两条线索应该足以证明或反驳Larson的猜想,而结果应该在最近的6到12个月就会揭晓。

  除了研究古生物的DNA之外,Larson也非常擅长社交。在2013年,Larson竭尽所能地召集大量研究犬类起源的科学家,并邀请他们去阿伯丁讨论彼此的研究。“各执一词的紧张氛围很正常,”Larson笑着说,“但它带来的负面情绪很快就会消散。当然,酒精也起了很大作用。”

  “没人会顾虑自己的猜想被是怎样的。说到底,科学要的不是面子,而的是刨根问底。”

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