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1974年，考古学家在这里发现了一个男性的人类化石，发现者吉米•鲍勒将他命名为“芒戈湖3号”，经当时检测，他生活在距今3万年以前。后来，使用新的检测方法，他的生活时期被推至4万5千年以前。而且，在发现“芒戈湖3号”土壤下面的沉淀层中发现的人工制品，经推断距今有6万年的历史，这些数字使芒戈湖成为在非洲之外发现的最早有现代人生活迹象的地区。和在世界其他地区发现的化石一样，在澳大利亚发现的最早的人类化石，我们使用了同位素衰变技术来测量它的生活时期。所谓同位素衰变技术，就是测量样品中存在原子不同的同位素比率。原子因为有不同数量的亚原子单位（即中子），所以它会有不同的“行为方式”。在粒子物理学的“魔术”中，随着时间流逝，“较重”原子的一些粒子会逐渐脱落，变成“较轻”的原子。因此，知道了粒子衰退的比率，算出“较重”原子与“较轻”原子之比，就有可能计算出衰退的持续时间。和第二章中讨论过的分子钟一样，要研究古老的人类化石，原子钟是进行时间推测的关键工具。
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放射性碳元素测量方法是应用最广泛的同位素年龄测定法，即测量样品中碳-14(C-14）与碳-12(C-12）的比。碳分子在空气中会产生复杂的化学反应，C-14分解为氮-14(N-14),C-14的半衰期决定分解的比率，C-14的半衰期约为5700年，也就是说，它在样品中一半分解为N-14需要5700年。在植物和动物的组织中，碳参与组成器官的分子，因此这种方法可以被奇妙地用于推测化石年龄。现在的问题是，如果是年龄超过4万年的化石，用C14：C12推算的时间就变得极不准确，因为大部分C-14已经不存在了。当一个有机体死亡5700年以后，其组织细胞中的C-14还有一半继续存在；经过1万1千4百年之后，只有1/4仍然存在，而经过4万年后，仍然存在的只有1/64―比2%还要少。因此在这种情况下，受检测的样品极易受到环境中微量物质的影响，测出的年代会比其实际的晚许多。所以，放射性碳测量方法适用于年龄在3万年以内的化石，用它推算年龄在l万年的化石，结果可以非常准确。
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所以，对年龄在4万年以上的化石，必须用衰退期较长的同位素，我们目前使用的是钾-40(K-40）和铀-238，它们的半衰期分别是12亿和40亿年。问题是，稳定性好的同位素，在骨骼和石头中很难找到，它们只存在于化石周围的沉淀物中，火山灰中含有大量的钾-40，而湖底沉淀物中含有丰富的铀-238。因此，在什么地方发现古老的遗迹，有的时候真的是要看运气好坏。幸运的是，东非大裂谷的地理环境，决定了在这里钾-40有用武之地。但是，如果运气不好呢？如果你发现的化石无法使用同位素年龄测定法，它的周围又找不到火山灰和湖底沉淀物时该怎么办呢？这时，我们必须到同位素的家族里去寻找新的工具。这是三种新技术―热释光、光致发光和电子自旋共振。自然射线可使电子（另一种形式的亚原子粒子）以固定的比率在物体中引起小晶体缺陷，这一比率取决于它在像火、阳光这样的“清洁”光源中的暴露时间和程度。在物体被暴露到“清洁”光源之前，有多种不确定的因素影响电子在晶体缺陷中的累计，而且在时间流逝的过程中，物体暴露在何种“清洁光源”中也都存在同样的问题。因此，使用光致发光和电子共振推算出的时期，没有用碳-14或钾-40方法推算出的准确。但是，在许多考古发现中，它们是惟一可供选择的方法。
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测量在澳大利亚发现的化石和文物的年龄，主要是应用这三项技术，特别是对几个明显是手工制作的物品，经过用这些方法检测，推算出它们的年龄约为4万年。当然，因为这些技术中的不确定因素，很难说这个结果有多精确。但其他方面的证据表明，人类在澳大利亚生活的历史的确相当漫长。澳大利亚国家大学的理查德•罗伯茨和他的同事们研究了早期人类使用的粗糙的工具，得出的结论是，这些在北方领地出土的工具有6万年的历史。很明显，现代人很早就定居在了澳大利亚，很有可能是在6万年以前。而在东南亚出土的化石，最古老的距今也有4万年。人类是如何在6万年前来到澳大利亚的？他们是经过东南亚到达的吗？为了解开这个谜，我们要再次返回非洲，去寻找传说中的伊甸园。
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出非洲记：人类祖先的迁徙史诗 [:1700168594]
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“海陆大餐”
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非洲是地球上离赤道最近的大陆，整个大陆位于北纬38°和南纬34°之间，85%的区域在南北回归线之间。与其他的大陆不同，非洲的海平面极少结冰，除了撒哈拉沙漠、东非的火山地区环境恶劣之外，大部分地区的自然环境温和宜人。非洲有自旧大陆遗留下的面积最大、延绵起伏的雨林区，与雨林相连的是东部和南部的大草原，有许多大型哺乳动物生活在这里。雨林和草原相连，是旧大陆一个独特的景观，人类最早的进化发生在这里，这很可能也是一个原因。大约500万年前，生活在这里的直立原始人，很可能是为了获得更多的生存资源，才离开了安全的森林深处，在没有树的非洲草原上由猿进化为直立人。
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非洲并不是始终位于现在的位置。根据板块构造学说，它在2000万和200万年之间环绕南印度洋漂移，然后，在150万年前与欧亚大陆相撞。这个时期，正是猿第一次“出非洲记”的时间，它们从非洲分散到世界各地：向东方的进化为猩猩和长臂猿（欧根尼•杜波斯认为它们很有可能是人类的祖先）；留在非洲的猿进化为黑猩猩和大猩猩，之后，大约在10-20万年前，进化为解剖学意义上的现代人。在这个过程中，非洲大陆一直位于同一个点，但是，由于其他大陆发生的地理变化，这里的气候变化非常剧烈。古气候学研究过去的气候变化。15万年前，地球正处于里斯冰川期的结束期，虽然地球各地的温度不尽相同，但平均温度比地球上目前的温度低10℃。大约13万年前，气候开始变暖，因为海平面的上升以及大气湿度的提高，使热带非洲的降雨量增加。12万年前，地球又开始逐渐变冷，至7万年前迅速变冷。在随后的5万年前，这种气候变化的模式还在继续，到2万年前气温降低到了最低点。
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因为非洲的大部分地区是热带气候，这里的气候变化不同于较高海拔地区。在较高海拔地区，光照强度的变化决定季节的变化。非洲的气候变化决定于降雨量的多少，降雨量决定一个季节是湿润的还是干燥的，它是这块大陆上一切生命的“定音鼓”。比如在六月，干燥的季节一开始，就仿佛吹响了起身的号角，生活在肯尼亚和坦桑尼亚的羚羊便开始了著名的迁徙。但是，引起季节变化的因素有时强、有时弱，相比于今天，过去的某个时期可能会更湿润或者更干燥。长期的气候波动肯定影响动物的迁徙，当然也包括人类。生活在墨西哥的美国地球物理学家罗伯特•沃尔特最近发表了一项研究成果，认为非洲大陆在上一个冰川时期出现的大范围干旱，使现代人迁徙到了沿海地带。因为，草原是一个特别的地方，它们在气候关系链上与热带森林紧密相连，而降雨量的多少又决定了这两个地区如何相互影响。总体上，在热带非洲，降雨量在3个月以上的地区是草原，少于3个月的是森林。如果干旱期持续的时间较长，森林会逐渐变成草原，最终因为极度干旱变成沙漠。在非洲也发现了一些这样的特别的地区，它们过去的面积与现在的相比有变化，因此沃尔特认为，非洲发生的过严重干旱，使除了靠近海岸的一条狭窄地带之外，东非的草原都变成了不毛之地。在沿海的草原上，早期的现代人聚集在一起，和生活在那里的动物一样，以大海为生。
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尽管目前还不知道这个理论是否具有普遍性，可能只有小部分人持这种观点，但有一点是确定的，那就是早期的现代人能够依靠海洋生活。在位于非洲之角东部的厄立特里亚，发现了距今约12万5千年的蛤和牡蜘壳组成的大垃圾场，其中混杂着人类的石器，表明人类曾在这里以海洋资源为生。美国的餐馆里有一道叫“海陆大餐”的菜，大浅盘盛着美味的牛排和贝类，在非洲草原海岸线居民的餐桌上，很可能出现过同样的菜，似乎那时他们就有发育极好的味觉，尽管生活是如此艰难。
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沃尔特的研究中有一个激动人心的发现，那就是有证据表明，东部和南部非洲相距上千公里的海岸居民之间有相互往来，因为在考古发掘中，发现了相同时期的大致相类似的工具。这说明当时的原始人沿着东部非洲的海岸线，有能力以较快的速度长途迁徙。
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现在，我们要做出一个大胆的假设：如果早期人类在陆地上有能力长途迁徙，那么用同样的技术，利用同样的资源，他们为什么不能在大陆和大陆之间旅行呢？史前海岸线就像一条超级高速公路，而且，内陆的迁徙需要复杂的适应环境过程，而走灵活的海上路线不需要这一过程。与阿拉伯半岛、西印度、东南部非洲的海岸相比，厄立特里亚可利用的生活资源更丰富。当然，还有澳大利亚！相对来说，沿海岸线向东走速度更快，因为环绕着大陆的是一条沙路，不用翻越山脉或穿越大沙漠，也不必制作新工具和御寒的衣服，沿途的食物也有保障。总之在各个方面，沿海迁徙都比内陆长途迁徙有优势，惟一需要的是海上航行的船。那些船很可能极其简单，只是将几根圆木捆绑在一起。但是我们现在已经找不到直接的证据了，因为木头腐烂、分解得非常快。但我们可以肯定地说，他们曾成功地渡过了大海。他们离开非洲后，并没有立即到达澳大利亚，这很可能是因为，他们曾经在亚洲南部海岸过了一段流浪的生活。要得到最后的谜底，现在还有两个环节必须解开。第一个环节是关键：如果早期出非洲的移民浪潮选择了海上路线，这一旅程有没有在我们的基因里留下相应的图谱？它能显示出旅程所经过的路线、迁徙的途中发生了什么。沿着海岸，我们可能会找到一个特别的基因标记，它与内陆人群的标记具有明显的区别，或者，在海岸居民和内陆移民后代同化的过程中，这些独特的基因信号己经消失了。惟一的办法，是在沿海的人群中进行取样，对他们的基因图谱进行研究。第二个环节，是沿着迁徙的路线寻找考古的证据，以证明它的确曾经发生过。
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出非洲记：人类祖先的迁徙史诗 [:1700168595]
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M和Ms
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我们在前面己经看到，线粒体DNA和Y-染色体都显示，非洲的谱系比非洲外的更古老，这究竟意味着什么呢？如果我们把线粒体多样性所展示的遗传关系想像为一棵大树―一棵古老的橡树，那么我们可以这样说，树根、树干和靠近地面的树枝，全部是非洲的。因为树不断地生长，最早发芽的树枝就变成了最古老的，也就是说，这棵树是从非洲开始生长的，树干逐渐向上生长，便出现了非非洲的新生树枝。这些新生树枝与非洲树枝之间的距离有多远？答案是相当远。如果这棵树是15万年前开始生根的，那么离树根最近的非非洲树枝不会早于6万年。人类的大部分进化是在非洲完成的，因此，在非洲发现的多样性最多，这棵树上的大部分树枝都是非洲的。这棵美丽的橡树，一步一步清晰地向我们展现出，人类是如何由非洲迁徙到了欧亚大陆和美洲大陆。我们在世界各地发现的多样性，尽管被代表古老变异的基因标记相互联系在一起，但它们仍然可以被划分成几个独立的部分。在一幅世界地图上把这些标记画出来，我们就能从中推断出史前迁徙的细节。沿着突变发生的顺序、可能的时期和人n统计学上的证据（比如人群的灭绝和膨胀），我们就能够找出迁徙过程的种种细节。现在，一个男人向我们走来，他的生活时期在距今3万l千和7万9千年之间，他的Y-染色体上携带着一个重要、无规则的突变。这个男人有一个很平凡的名字：M168，他是欧亚大陆的“亚当”，是每一个正在生活的非非洲人的曾、曾、曾……曾祖父，正是他的子孙开始的行程写下了人类的史前历史。
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这一点可能会令人惊讶，最清晰地展示出我们祖先出非洲的证据，是在Y-染色体上，是不是因为男性容易“生活放荡”，所以地域性基因信号会广泛散布？答案是否。男性谱系中“浓味鱼肉汤配方”丢失的速度更快（这可以解释为什么“亚当”比“夏娃”年轻），表明生活在一个地区的男性在不远的时期拥有一个共同的祖先，这为我们提供了一个地理区域清晰的“指纹”。也就是说，从Y-染色体上，能够找到早期人类旅程最清晰的证据，我们可以称这一旅程为“男人的旅程”,Y是推断行程中发生细节的最好工具。很显然，验证女性谱系是否有同样的变化一样重要，看看鱼怎样和自行车在一起。但是，真正能展现人类迁徙历史的是Y-染色体。
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仔细观察线粒体之树上各个树枝的顺序，我们会发现一个同样的现象：所有的“非非洲”树枝都生长在树干的一根特别的分枝上，这意味着M168“亚当”有他的“夏娃”。很幸运，我们真的找到了她，这位欧亚大陆的“夏娃”生活在5万至6万年前，也就是说，他们俩的确相遇了。和她的“亚当”一样，她的名字也很平凡：L3，就是她的女儿们和M168的儿子们，共同把他们的后代撒播到了世界各地。
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根据L3和M168的后代今天在非洲的分布情况，我们推断出他们俩曾经生活在非洲的东北部，在今天的埃塞俄比亚、苏丹一带。和今天所有生活着的男人一样，M168和他的非洲堂兄妹具有共同的古老谱系。在人类的家族之树上，他开创的谱系是一个主要的分枝，今天所有欧亚人的DNA中都能找到他的“末枝”。这些“末枝”彼此相连，通过M168与在非洲的根遥遥相连。在这棵隐喻之树上，一根树枝分成两枝、分叉处的那个节点，就是我们所研究的基因标记，如果把M168和L3的所有分枝全部砍掉，那么这棵树就会变得非常稀疏。这棵树的树根是“亚当”和“夏娃”，从树根分出的两根树枝，一根是M168和L3的谱系，它一路向远方生长走出了非洲，另一根始终留在非洲。它欣欣向荣的枝叶伸展到地球的每一个角落、每一个节点，标出了人类旅程中的每一个脚印。
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令人着迷的是，在线粒体和Y图谱上，M168和L3的树枝上，分出了清晰的几个分枝，在mtDNA上是2根，在Y上为3根[本书将只讨论其中的2根第3根是由YAP或Ml形成的这一谱系主要在非洲．它与Y上另外两“根”谱系显示出同样的人类迁徙路线。因为本书所讨论的是人类“出非洲”的迁徙而且这个谱系在非非洲的人群中几乎不存在，所以我决定不讨论这一谱系。麦克哈默在2O世纪9O年代发现了YAP标记，在此我对麦克深表歉意。]。无论是在mtDNA上还是Y-染色体上，有一支比其他的都繁荣，在mtDNA上约有60%的分枝（宗谱）来自它，在Y上超过了90%。这就是“非非洲”的这一枝，也就是说“非非洲”谱系是人类谱系树上最繁荣的一枝，它分布在世界各地，在欧洲、印度、美洲等完全不同的地方都遍布它的后代。此外，亚洲、澳大利亚和美洲有其他一些人数稀少的谱系，比如澳大利亚的土著人的谱系。
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在线粒体图谱中，有一分枝被命名为M。用《圣经》中的语言，我们可以这样描述：夏娃生了L3,L3生了M。路易斯•考特纳-摩西是巴黎的加泰罗尼亚语研究者，他在最近的一项研究成果中指出，M谱系的分布情况显示出了最早的“出非洲记”，那次移民浪潮经过亚洲南部海岸，止于东南亚和澳大利亚。在中东和欧洲都没有发现M的足迹，但是，在印度的线粒体类型中它超过了20%，在澳大利亚它接近于100%。考特纳-摩西推测它的年龄是5万到6万年，从它目前的分布来看，似乎M从未进入中东。一个更合理的解释是，“M人”很早便离开了非洲，携带着他们的基因信号沿海上高速公路，从南部非洲出发，离开了非洲。
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那么Y的情况呢？M的线粒体谱系有一个相对应的男性谱系吗？很幸运，回答是肯定的。让我们借用《圣经》的语言：亚当生了M168,M168生了M130。在线粒体M出非洲的旅程中，陪伴她的正是M130。他们的后代在今天的分布情况，向我们诉说着那次行程中发生的故事。和M线粒体谱系一样，只在亚洲和美洲发现了M130的Y-染色体谱系，但是，Y谱系变化所留下的画面，比它的“配偶”线粒体所留下的能告诉我们更多的故事。在里海以西我们找不到M130的后代，但M130在澳大拉西亚的男性中出现的频率很高，在印度次大陆它的频率低于5%，但越向东走，它的频率越高：在马来西亚10%．新几内亚15%；澳大利亚土著人60%。在亚洲东北部，M130的频率高得离奇，特别是在蒙古和东西伯利亚。这暗示了另一次史前大迁徙，我们将在第七章中讲到它。因此，M130在澳大利亚留下了一个清晰的“指纹”，它向我们展现出了海上“出非洲”的旅程。
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此外，从身体的外形上，我们也可以看出澳大拉西亚”人和非洲人的直接联系。澳大利亚土著人的黑肤色很自然地令人联想到非洲人，对此我们作何解释呢？今天大多数生活在东亚的人属于“蒙古人种”，这意味着远东和西伯利亚的人具有共同的历史。但是，在东南亚却有一些外表与非洲人极其相似的人群，他们被称为尼格利陀人，特别是安达曼岛上的居民。安达曼岛在印度的版图上，距离泰国西海岸只有40公里。生活在岛上的最大的部落是奥根和加拉瓦部落，他们与非洲的布希曼人和律格米人有许多共同特点：个子矮、黑肤色、浓密的卷发和内毗赘皮。其他的尼格利陀部落，如马来西亚的塞芒人和菲律宾的安第人，因为已经与“蒙古人”充分混合，在外表上更“亚洲”化，而安达曼人很可能是因为生活在相对孤立的岛上，所以没有像在陆地上生活的同伴那样被同化，因此他们在人类学上被称为东南亚的历史遗迹―活化石。许多人类学家同意这个观点，特别是澳大利亚国家大学的彼特•贝尔伍德，他认为6000年前生活在东南亚的狩猎采集部落人与现代的尼格利陀人非常相似。过去的几千年里，从亚洲东北部而来的移民渐渐抹去了早期东南亚人的特征，只有一些生活在丛林深处的小部落，或者像安达曼人那样生活在偏远岛上的部落，还依然保持着古老的特征。
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因此，mtDNA和Y-染色体都描绘出了这样一幅清晰的画面：史前原始人类沿着海上路线从非洲到达东南亚，之后继续向澳大利亚进发。因为许多考古发现都证明，人类那次旅程的终点是澳大利亚。透过DNA，我们依稀看到了那次伟大的航程，沿着海上路线，从非洲出发，经过印度，最终踏上了澳大拉西亚的土地。那么在考古学上有没有相应的证据呢？
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