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这一点充分说明了为什么现代人直到2万年前才进入了北极。根据基因和考古学的证据，现代人大约4万年前到达了南部西伯利亚，为在环境恶劣的北极生活下去，他们用了2万年的时间来进行准备。很可能是由于人口增长的压力，他们开始向北迁徙。无论出于何种原因，从西伯利亚出土的遗址，如雅库茨克东南部的尤克泰、堪察加半岛的乌斯基湖等，可以推测出它们的年代都大约在2万年前。这一时期，在西伯利亚生活的人群和生活在西南部的人群区别较大，他们对寒冷环境已经具有很强的适应能力，形成了独特的工具制造文化，制造细石器的技术相当熟练，比如树叶形状的石矛。在美洲的考古挖掘中，发现了同样类型的细石器，这意味着史前的西伯利亚文化和美洲文化具有连续性。
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很多年以前一些人类学家就有这样的观点，认为美洲土著人和亚洲人起源于同一个地区。托马斯•杰斐逊在他写于1787年的《弗吉尼亚州记事》中这样写道：
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……亚洲和美洲大陆是相互分离的，仅以狭窄的海峡相连接……美洲印第安人和亚洲东部居民之间的共同之处，使人不禁会猜想，前者是后者的后代，或者后者是前者的……
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亚洲东北部人和美洲土著人有几个相同的特征，其中最著名的是被称为窦腔的牙齿类型。20世纪中期，卡尔顿•库恩等一些人类学家在他们种族主义的人种分类中，甚至把美洲土著人划分为“蒙古人种”。问题是没人知道美洲土著人已经在这块土地上生活了多少年，他们什么时候与亚洲的表亲“分家”的。20世纪50年代，在新墨西哥州的克劳维斯出土了一处遗址，经放射性碳元素年代检测法的检测，其年代距今约1万1千年。在克劳维斯还发现了已经灭绝的猛玛象的骨头，同时找到了树叶形状的石矛，这对挖掘者来说显然是一个伟大的发现。此后20年，在北美又发现了几处大致同一时期的遗址。从这些遗址中我们可以推测出，美洲人在这块大陆上生活的时间不超过1万2千年。
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但是，到了20世纪70年代和80年代，又发现了3处新的遗址，一处在北美，两处在南美，它们将人类到达“新大陆”的时间提前了。在宾夕法尼亚的麦多克罗特出土的文物，经放射元素检测，时间大约为1万4千年，把克劳维斯的时间向前推了3千年。这里的挖掘工作之细令人难忘，从这些文物中推算出的人类最早在美洲生活的时间，得到了多数人类学家的认可。在智利南部的蒙特维德出土的文物，与在麦多克罗特发现的年代大致相同，约为l万3千年。虽然也有人推测它的年代为3万3千年，但接受这个时间的人很少，多数人认为它和麦多克罗特的遗址年代相近，大约在距今1万3千年前。
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蒙特维德出土的文物，表明人类在到达智利之前，至少已经在北美生活了几百年，提前了人类到达美洲的时间。但真正引起轰动的是在巴西发现的遗址。1986年，《自然》发表了人类学家尼尔•古德的一篇论文，她这样总结这次新发现：“经C-14检测，这个男人在美洲生活的时间在3万2千年前。”她研究的是在巴西东北部新发现的一处遗址，她完全推翻了人类在1万3千年前到达美洲的结论。但是，经过进一步的仔细检测，结果证明古德的结论是错误的。古德从遗址中找到了一块木炭，她认为它是那一时期人类生活用火的残余，但事实上很可能是自然之火曾经把它点燃。而且，在那里发现的大部分石器都不像是人工制品，很可能是自然形成的。由于这些疑点，古人类学家理查德•克莱恩认为，“在巴西的发现可能很快会进入令人怀疑的名单（关于人类在美洲定居历史的时间）。”
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总的来说，大部分令人信服的考古证据，证明人类最早在l万5千年前来到美洲。现在的问题是，那时正是冰川时期最寒冷的时段，如果像考古学家和人类学家所推测的那样，最早进入美洲的人来自西伯利亚，那么他们必须穿过当时地球上气候最恶劣的地区。对那些不久前才离开热带家乡的人来说，那如同穿越地狱一般，我们根本无法想像他们会遇到什么样的艰难困苦。这样的旅程可能发生吗？再一次，基因数据能告诉我们答案。
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邓•华莱士是亚特兰大爱莫瑞大学的遗传学家，20世纪80年代早期，他在斯坦福大学参加了最早的人类线粒体DNA研究工作，80年代中期，他来到爱莫瑞大学开始进行早期美洲定居者的研究，他尝试通过mtDNA，找到最早的美洲土著人的亚洲祖先。1992年，他与安东尼奥，特罗尼合作出版了他的第一本重要著作，书中的主要观点，是美洲的土著人很可能至少是在两次移民的浪潮中到达美洲的。首次到来的移民定居在北美和南美，第二次移民只到达了南美。对这两次移民发生的时间，他们给出了一个非常宽的范围，从距今6千年到3万4千年之间，并且他们的研究确认了美洲土著人和亚洲人具有共同的祖先。
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这些结果与Y-染色体数据一致吗？1996年，彼德•昂德希尔和他的同事们回答了这个问题。昂德希尔发现在Y-染色体上有一个单独的核苷变化―它被命名为M3，它在美洲人当中很普遍。尽管他们的取样并没有面面俱到，但得到的结果却清晰地表明，在中美洲和南美洲，90%的样品中能找到M3，在北美洲大约为50%，可以说M3是美洲土著人Y-染色体的主要标记，它形成了美洲部落。
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现在惟一的问题是，在亚洲没有发现M3。这可能要归结于它出现的时间，昂德希尔他们推测出的时间，是它不超过2000年。但是，这个时间极不准确，因为在早期的Y-染色体研究中，用来推断M3多样性所使用的单个“微卫星定位点”的突变率是不确定的，因此它的实际时间可能为3万年。1999年，牛津大学的法布雷西奥，桑托斯和克里斯•泰勒一史密斯、亚利桑那大学的泰纳•卡雷范特和麦克•哈默分别发表了研究成果，提出M3来自被称为92R7的标记，这是一个此前未被命名的Y-染色体上的核苷变化。他们发现从欧洲到印度，92R7出现在欧亚大陆各地。结合其他的核苷变化情况，它表明美洲土著人的祖先在西伯利亚，这与华莱士通过线粒体DNA研究出的结果一致。但是，由于92R7的分布极其广泛，要推测这个谱系的年龄是很困难的。我们需要找到另外一个标记，它能精确地显示出最初的美洲土著人从何而来。
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随后，通过研究又发现M45代表着和92R7同样的谱系，这一研究结果意义重大。M45是中亚部落谱系，欧洲的M173标记就出现在这个谱系中。M45和92R7相连接表明中亚部落的谱系也进入了新大陆，并在这一过程中产生了M3标记。由此我们可以画出一条清晰的迁徙路线：从非洲到中东，再经欧亚草原到美洲。现在我们还不能确定人类是何时首次进入美洲的，根据基因和考古发现，有可能是在4一2万年前的任何时间。
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最近，我和马克•塞尔斯泰特进行了一项关于M45谱系的研究，我们研究了它的后代M242。它大约2万年前出现在中亚或南西伯利亚，分布在亚洲各地，从印度南部到中国，再到西伯利亚，而且也出现在美洲。它在西伯利亚出现的频率最高，因此它被称为西伯利亚标记。M242的直接祖先是M3,它形成了这样一个进化的顺序：M45-M242-M3。这表明了2万年前有移民从中亚进入美洲，M242是美洲最古老的基因标记。这样，从Y-染色体中呈现出的画面，与mtDNA显示的结果是一致的，但时间要具体得多。很显然，人类在2万年前进入美洲是不可能的，因为那时M242还停留在中东。2万年之后才在西伯利亚开始了移民的浪潮，这一推断的时期也与考古发现相一致。
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一幅移民的画面现在从美洲土著人的基因中浮现出来：距今2万年时西伯利亚部落开始从南部向东部移民，在途中，他们曾在亚洲东北部居留。不久，他们便适应了在中亚草原上的狩猎生活，他们的食物资源是远东的大型哺乳动物，比如鹰牛、驯鹿、猛玛象等。这是一群完美的猎手，他们制造细石器的手艺极其高超，会缝制衣服以抵挡严寒。他们在冻土地带建立起的这些良好适应性，使其有能力逐渐向东迁移。冰河时期到达了气温的最低点，越来越多的水结成了冰，海平面很可能由此降低了100米以上。这样，一座陆地桥出现在西伯利亚和阿拉斯加的白令海上，就是通过这座桥，西伯利亚部落进入了美洲。当时他们很可能往来于两地之间，成了亚洲一美洲人。但是，这些2万-1万5千年前的美洲人还要渡过一个难关。当他们向南迁徙时，覆盖在加拿大北部和阿拉斯加东部大部分地区的冰川挡住了他们的去路。距今1万5千年时，冰川开始解冻，因此一些古人类学家相信，他们有可能经过那条曾经环绕东落基山的“不结冰的走廊”，进入了北美平原。大约就在那个时期，灰熊也从西伯利亚进入了北美，说明被阿拉斯加的冰川阻挡在北美以外的并非只有人类。因此，考虑到基因的年龄、气温变化引起的冰川和海平面变化，就可以解释为什么美洲出土的遗址没有历史在2万年以上的。某一天，也许人类学家会发现一个具有l万5千年历史的遗址，但目前的大部分证据，都证明人类进入美洲的时间相对较晚，石头和骨头说出的时间，基因也如此说。
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出非洲记：人类祖先的迁徙史诗 [:1700168612]
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命运
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通过研究美洲土著人的基因数据，我们能够推测出在第一次移民浪潮中有多少人进入了美洲大陆。通过当前的基因谱系在美洲的分布情况，分析染色体的数量，找出他们从进入美洲至今所累积的多态性数量，结论是美洲的mtDNA和Y-染色体类型最早来自一个10或12个人的小群体。因为在过去的1万5千年里有的谱系已经灭绝了，就像很多浓味鱼肉汤配方已经失传了一样。但在研究中，我们有可能会低估流传下来的配方数量，很可能有几十个或者几百个实际上还在流传之中，只是我们的研究还无法做到面面俱到。很显然，美洲所呈现的多态性，是欧亚大陆整体性中的一小部分，而欧亚大陆的又是非洲的一个子集。最早进入阿拉斯加的肯定不会只有几个人，但只有几个人的后代得以发展壮大。美洲土著人的基因群，诉说着数千年前的人类如何面对当时残酷的生存环境，他们不仅活了下来，而且不断开拓着生存的新空间，向冰层更厚的地区一点一点地深人，在冰天雪地的远东，硬是从冰山中敲出了他们的一个新天地。
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经历了冰天雪地中的严酷生活，突然出现在他们面前的北美平原，就仿佛上帝的恩赐之地。这是一片广阔的平原，很像他们曾经生活过的中亚草原，成群的动物散布在无边的绿色之中，面对这样的情景，他们内心的感觉，一定像是一个乘木筏在海上飘流了数周的人，突然走进了一家食品超市。这些西伯利亚的猎人们抓住了命运赐给他们的好运，那一时期的人口数量激增。仅仅用了约1千年的时间，他们走遍了南美的每一个角落。在这期间，多种动物被他们猎杀殆尽，成为他们美好生活的牺牲品。在这个时期，美洲有3/4的大型哺乳动物灭绝了，包括猛码象和马―直到15世纪，西班牙人才又把马带回了美洲。它们的悲剧命运也有其他原因，不完全是人类过度猎杀的结果。冰川时期临近结束的时候，气候的变化也扮演了一个重要的角色，很可能正是这一变化，给了生活在平原上温和的大型动物致命的一击。
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出非洲记：人类祖先的迁徙史诗 [:1700168613]
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层层波浪
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在对美洲土著人起源的研究中，一个最有争议性的问题看似相当简单：移民的浪潮几次涌上了这块大陆？如果最早的美洲人来自西伯利亚，那么随后的移民会不会来自更远的地方？最近在华盛顿的凯尼威克，发现了距今9500年的“高加索人种”头骨，暗示美洲和欧洲之间发生过古老的联系。一些人类学家相信，澳大利亚土著人曾经进入了南美，还有一些人认为数千年前日本人沿着太平洋到达过美洲。基因数据能再次帮助我们找出真相吗？我们需要在这些似是而非的泡沫中找到真实。
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语言学家为我们提供了一个线索。据统计，美洲土著人的语言超过了600种，这些语言长期以来也在语言学家的争论之中。它们是相互联系，还是各为体系、无法形成一个完整的语系？20世纪50年代，美国语言学家约瑟夫•格林伯格提出美洲土著人的大部分语言属于一个语系，他称之为“美洲印第安语”。虽然他的理论没有被广泛接受，但格林伯格不断提出新的论据，因此大部分学者开始接受他的观点。除了南美和北美大部分地区使用的印第安语外，美洲土著人的另外两个语系是：爱斯基摩一阿留申语系和纳-德内语系。爱斯基摩一阿留申语系的使用范围为格陵兰岛、加拿大北部的部分地区、阿拉斯加和东西伯利亚，纳-德内语系的范围包括加拿大西部和美国西北部。从这些语系中，我们能够找到美洲移民历史的线索吗？
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格林伯格认为，每一个语系代表了一次从亚洲到美洲的移民浪潮，在迁徙过程中他们分散到不同的地区，形成了今天我们所看到的语系分布情况。这个理论暗示使用同一语系的人群应当有相应的基因上的联系，因为语言的流动，实际上是人的流动，在他们的扩散过程中，他们的基因会随之发生变化。最近，基因研究得出的结论支持了格林伯格的理论，表明至少有两次移民的浪潮涌上了美洲，它们分别起源于亚洲不同的地区。
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格林伯格认为印第安语系代表首次的移民浪潮，因为它分布最广，而且它是南美惟一的语系。基因数据表明这一推断是成立的，在南美和北美使用这一语言的人群中，M242和M3出现的频率很高，说明他们是西伯利亚部落的后代。华莱士和特罗尼关于mtDNA的研究同样显示，印第安语系部落是美洲最早的定居者。现代印第安语很可能是由那些越过白令海的猎手们的语言演变而来的，l万2千年前，最早的部落分化，逐渐形成了我们今夭所看到的多样性的语言。
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纳-德内是第二大分布广泛的语系，格林伯格对此的解释是，它代表了第二次移民浪潮，这一点也被基因数据所证实。有趣的是，这一次进入美洲的人携带着海上移民的M130标记，讲纳-德内语的男性人口中，25%的人具有这一标记。但是，在他们讲印第安语的北方邻居里，这个标记的出现频率非常低。从基因数据中可以看到，第二次移民发生在1万年之内，移民来自中国北部或西伯利亚东南部。那一时期，曾经出现在白令海上的大陆桥已经消失在大海之中，这些移民肯定是从海上航行而来的，纳-德内语系的分布也证实了这一点，它局限在北美洲的西半部分，这表明它的祖先们沿海环绕太平洋的边缘一直到达了加利福尼亚。今天纳-德内语系的分布画出了一条连续的海上移民路线：5万年前出非洲，向东经印度到达东南亚和澳大利亚，此后又向北进入北极和美洲，这些地区都发现了海上标记M130，说明这些地区的人群之间存在着谱系联系。
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有关来自欧洲或澳大利亚的另一次移民浪潮，目前还没找到明确的基因证据。M130将说纳-德内语的美洲土著人和澳大利亚土著人联系在了一起，这一联结表明在数万年前他们具有一个共同的东南亚祖先。同样，欧洲人和大部分美洲土著人拥有共同的祖先，中亚M45标记在这两个人群中出现的频率都较高，而且，因为西伯利亚人和旧石器时代后期的欧洲人都是从中亚人群中分离出来的，他们很可能十分相像。在华盛顿出土的肯那威克人很可能是来自西伯利亚的移民的后代，因此他们依然具有中亚人的特征。事实上，在美洲发现的许多早期人类的头骨，欧洲人的特征更明显，和现在美洲土著的特征差异较大，这意味着他们的外型随着时间流逝发生了很大的变化。现在在美洲这些更像“蒙古人”或者东亚人的土著人，他们很可能是第二次移民浪潮中进入美洲的移民的后代，他们从东亚把M130标记带进了美洲。但是，在当代的美洲土著人中，找不到代表中国或日本水手的M175标记，基因数据所展示的画面非常清楚：每一次到达美洲的移民，都是经西伯利亚而来的，没有找到经太平洋而来的中国或日本水手的痕迹。