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犬的起源及新论:狗可能被驯化过两次篮球世界

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犬的起源及新论:狗可能被驯化过两次篮球世界

第一只狗,你在哪里 多学科合作研究犬类起源前景看好

犬的起源及新论:狗可能被驯化过两次

地球至今已有约45亿年的历史,在距今1亿年前地球上开始出现哺乳动物,距今5000万年前地球上开始出现犬,与之相比,直至300万年前方才出现的早期人类就显得相当近代了。如果我们将地球的整个历史记录在一个标尺上,那么哺乳动物将出现在标尺最末的几厘米处。

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最古老的犬的骨骼可追溯到三万年前。它们总是与人类的残骸一起被挖掘出,并被归属于犬属。因此认为那些被驯养的犬起源于已存在的野生犬科动物的想法是合乎逻辑的。犬可能的祖先有狼、豺和郊狼。

大约在一万年前,人类尚未定居下来,在猎取食物的活动中不断迁移。冰河时代的结束以及气候的突然变暖意味着冻原被森林取代,长毛象和野牛变得更加罕见,鹿和野猪取代了它们。因为缺乏传统的食物,人类发明了新的武器提高捕猎技术,然后与狼竞争。狼以同样的猎物为食,并使用同样的捕猎方法,即相互为伴的群体狩猎。因此,人类自然而然地试图把狼变成捕猎伙伴,第一次尝试驯服它们。此后人类才开始定居生活,并繁育家畜。因此,毫无疑问,原始的犬应是猎犬而不是牧羊犬。

近年来遗传学有了新突破,特别是在犬基因组测序方面。研究表明,狼与犬的基因仅有0.2%的差异(相比而言,黑猩猩与人类基因组具有1%的差异)。

数万年前,在还没有网络,没有工业革命,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物种建立了看似不可能的友谊。这个物种就是灰狼。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。

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狗的起源:争论了数十年仍没有定论

时至今日,狗已经成为了人类生活熟悉的一部分,他们是公认的人类的好朋友,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。

“如果人类没有驯化物种,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物种。”从人类史的角度考虑,“我们和其他的野生灵长类动物并没有太大区别;我们操控所在的环境,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自我驯化——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。这个新发现将颠覆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。

藏獒是古东部犬的后代

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狗曾被驯化过两次?

在位于爱尔兰东海岸的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。来自都柏林三一学院的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%以上的物种信息。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大陆犬种是一种分支,而另一种,则包括所有的西欧亚大陆犬种,如在Newgrange发现的狗狗。

西部的这条支线可能曾遭遇严重的瓶颈---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,直到其中一支向西方进发。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,但无论东欧亚大陆还是西欧亚大陆,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。

对Larson来说,只有狗曾经被驯化过两次,这些细枝末节才有意义。

Larson的完整猜想是:在数千年前,灰狼就被西欧亚大陆的人类所驯化。刚好,相同的过程也出现在了东欧亚大陆,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西方,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,而古西部犬现已灭绝。

对于Larson而言,支持这个猜想是非常大胆的,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证据驳回,”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。

Ardern Hulme-Beaman正在检查一个古犬类下颌骨。

众说纷纭的犬类起源论

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,”来自加州大学洛杉矶分校的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。

瑞典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独立的分支。“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。”

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

走犬兽骨骼化石

除了基因,骨骼是Larson掌握的另一决定性证据。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位置,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证据。”

图片来源:JOHN CAIRNS

为什么研究犬类的历史这么难?

在所有科学家要争论的问题中,为什么研究犬类的历史这么难?

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路。灰狼曾经广泛的分布在北半球,所以可能在任何位置被驯化成狗。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灭绝。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罪名单在办案。“只有让时光倒流才能说明一切,”Larson打趣地说。

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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,“我在电话里咬牙切齿的说道‘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。他们试图从思路上寻找突破,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,从考古学基地搜刮了一些骸骨。

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推翻是怎样的丢脸。说到底,科学要的不是面子,而的是刨根问底。”

(翻译:杨家悦 编辑:金玉蓉)

一只史前狗即将被送去看牙医。Ardern Hulme-Beaman—— 一名身材颀长的27岁艾爱兰博士后——带上白面罩,从一个纸板盒中拿出一个拥有5000年历史的小下颚骨。他带着手套触到其中的一颗臼齿,然后轻轻地摇动它,直到牙齿脱落出来。这颗牙齿有缺口的冠部略泛黄白色,但根部却呈脏褐色。Hulme-Beaman给一个钻孔机充上电,随后圆形的锯片开始在牙齿上发出尖锐的声音。与此同时,空气中出现一股头发烧焦的味道。“这是个好现象。”他说,“这意味着牙齿中可以提取到基因。”

过去6个月中,Hulme-Beaman周游世界去寻找类似的古代犬类骨骼。他在美国俄亥俄州立大学考古实验室中找到了许多搜寻的目标。在装着美国本土手工艺品的堆叠得很高的纸箱、盛放着灵长类动物牙齿的一排排塑料容器以及一大堆显微镜、卡尺、鞋子、香烟盒等大杂烩的仓库中间,他找到了装着数十个犬类骨骼的“拼图”:头骨、股骨、鄂骨、椎骨。

狗是人类最先驯化的动物——在所有植物之前,也在其他所有动物之前。然而,尽管已经研究了数十年,科学家依然为它们在何地以及从何时开始从狼变成人类的忠实伴侣而存在争议。“这是个非常具有竞争性与争议性的领域。”法国巴黎国家自然历史博物馆动物考古学家Jean-Denis Vigne说,她强调相关研究有助于了解人类早期历史以及物种驯化过程。“犬类与人类历史息息相关,大家都想了解这些问题。”

或许,人类很快可以实现这个梦想。在Hulme-Beaman和其他科研人员的努力之下,他们试图忘记自尊心受挫的失败经验、搁置因观点不和而产生的争议,并通过样本共享以及分析上万个骨骼,不断拼凑各个研究片段。如果这些努力得以成功,那些原来的竞争对手将会揭示人类最古老朋友的历史,同时揭开人类驯养史上最大的谜。

超过一个半世纪的谜团

查尔斯:达尔文率先打响了犬类驯养战争的第一枪。在1868年出版的《动物和植物在家养下的变异》一书中,他很好奇犬类是由一种单一动物进化而来,还是来自于罕见的交配——或是狼和豺的交配产物。经过数十年的推测,直到上世纪90年代,基因分析终于确定,犬类由灰狼进化而来。(两者的基因相似度为99.9%。) 然而,这种过渡何时以及何地发生却是个谜。1977年,科学家在以色列北部一个距今12000年的遗址中发现,有一只小狗躺在一个人的臂弯里,这表明犬类在中东被驯养,时间在人类开始从事农耕前不久。然而,随后的发现——在俄罗斯洞穴和德国古营地发现的颅骨——把犬类的起源又向前推进了4000年,这些发现表明,在人类还是狩猎与采摘者时,犬类就开始在欧亚大陆与人类为伴。

然而,基因研究却让这幅图变得更加复杂。1997年对超过300只现代犬和狼的一项基因分析旨在发现二者之间的基因差异,并用其计算犬类何时从其狼祖先开始分化。研究总结认为,犬类早在13.5万年以前就被驯化。而随后的研究则认为,犬类的起源距离现在更近——少于3万年,但是到目前为止,其确切起源时间与地点都不清楚。

“有很多相关的书籍,而且它们说的几乎都是完全不同的起源。”瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院遗传学家Peter Savolainen说。Savolainen知道,基因分析曾用来确定非洲是现代人出现的地方,他很好奇是否可以用同样的方法帮他找到犬类的起源地。

2009年,他发表了一份对全球1500只狗的基因分析结果,研究总结称,犬类很有可能在不到16300年前起源于中国长江流域的南方地区——彼时人类正在从狩猎采摘向种植大米过渡。他的团队推测,这些早先的犬类可能靠肉类喂养。“数据非常清晰和明显。”他说,“在我看来,基本问题终于解决了。”

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