邢鴻飛/編譯

犬類研究的曙光

邢鴻飛/編譯

史前以來，狗就一直幫助著人類。圖中的狗狗們正跟隨著在西藏運(yùn)送鹽巴的牧民

一只史前狗就要見到牙醫(yī)了。雅頓·休姆-比曼（Ardem Hulme-Beaman），這位27歲身材瘦高的愛爾蘭博士后帶上白口罩，從紙箱里取出一個(gè)小小的、有著5 000年歷史的下頜骨。他戴著手套的一只手，在一顆臼齒上輕輕地來回晃動(dòng)，直到取下牙齒。這顆牙齒頂端參差不齊，表面泛著黃白色，但其根部卻呈褐色，看起來臟臟的。休姆-比曼為鉆機(jī)通上電，圓形鋸片發(fā)出刺耳的聲音鉆上了牙齒?？諝庵杏泄深^發(fā)燒焦的味道。博士后說：“這是個(gè)好兆頭。說明里面還有DNA。”

過去六個(gè)月中，休姆-比曼周游世界，一直在尋找類似的古代犬類的骨頭。他在俄亥俄州立大學(xué)的考古實(shí)驗(yàn)室中找到很多所需的標(biāo)本。實(shí)驗(yàn)室里堆放著壘得高高的盒子里，有美國(guó)土著的手工藝品、裝滿靈長(zhǎng)類動(dòng)物牙齒的成排的塑料容器、各種各樣的顯微鏡、卡尺和研究論文，在其中他找到幾個(gè)鞋盒和煙盒，里面擺放著十幾種犬類骨骼：頭骨、股骨、下頜骨，以及椎骨。

這多少有些雜亂，看起來似乎更適合一個(gè)本身就比較零亂的領(lǐng)域。犬類是人類最早馴化的動(dòng)物，早于所有的植物和其他動(dòng)物。盡管該領(lǐng)域的研究進(jìn)行了數(shù)十年，科學(xué)家們?nèi)匀粻?zhēng)議紛紛，狼群到底何時(shí)何地變成了人類忠實(shí)的伙伴。法國(guó)巴黎國(guó)家自然歷史博物館動(dòng)物考古學(xué)家讓-丹尼斯·瓦因（Jean-Denis Vigne）特別提出了犬類對(duì)人類史前史和動(dòng)物馴化特征研究的重要性，他說：“這個(gè)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈，爭(zhēng)議頗多。犬類與人類歷史有著如此深入緊密的聯(lián)系，大家都想有所了解?！?/p>

很快，人們就可能對(duì)這一切了如指掌。在兩位科學(xué)家從犬類研究爭(zhēng)論外圍介入的前所未有的休戰(zhàn)中，持不同立場(chǎng)的各方之間開始協(xié)同合作。在休姆-比曼和其他同行的協(xié)助下，各派研究者們共享樣本、對(duì)上萬個(gè)骨骼進(jìn)行分析，并力求將多年的觀點(diǎn)不合與意見分歧置之腦后。如果這些努力得以成功，那些原先的競(jìng)爭(zhēng)者們將揭開人類這最古老朋友的歷史，并同時(shí)揭開人類馴化史上最大的謎團(tuán)之一。

查爾斯·達(dá)爾文率先打響了犬類研究戰(zhàn)斗的第一槍。在1868年出版的《動(dòng)物和植物在家養(yǎng)下的變異》一書中，他提出疑問，狗是從某種單一物種進(jìn)化而來，還是來自于罕見的交配，或者是狼和豺的交配產(chǎn)物。隨后，經(jīng)過了幾十年的推測(cè)，直到上世紀(jì)90年代末期，基因分析技術(shù)最終確定犬類的祖先是灰狼（兩者基因的相似度達(dá)到99.9%。）

但是，何時(shí)何地出現(xiàn)了進(jìn)化的過渡一直是個(gè)謎。1977年，科學(xué)家們?cè)谝陨斜辈恳粋€(gè)距今1.2萬年的遺址中發(fā)現(xiàn)了一具人類遺骸，其臂彎里有一只小狗，這表明犬類在中東地區(qū)已經(jīng)受到馴化，這一時(shí)間之后不久，人類開始農(nóng)耕生活。然而此后的發(fā)現(xiàn)，即俄羅斯洞穴和德國(guó)古代營(yíng)地等地發(fā)現(xiàn)的頭骨又將犬類的起源向前推了4 000年。由此說明當(dāng)人類還處于狩獵和采摘生活時(shí)，犬類已經(jīng)在歐亞大陸與人為伴。

牛津大學(xué)國(guó)家自然歷史博物館，格雷格·拉爾森正拿著一匹狼的頭骨（上圖）休姆-比曼（下圖）在檢查一只古犬類的下頜骨（中圖）

基因研究卻將這一畫面變得更復(fù)雜。1997年，對(duì)300多只現(xiàn)代犬和狼的一項(xiàng)基因分析發(fā)現(xiàn)了兩者在基因方面存在的差異，該分析旨在利用這些差異來計(jì)算狗從狼祖先分化出來的時(shí)間。研究的結(jié)論是，可能早在13.5萬年以前，犬類就已受到馴化。隨后的研究則提出另一更近的犬類起源，時(shí)間是不到3萬年前，但目前為止，起源的確切時(shí)間和地點(diǎn)仍然沒有定論。

瑞典斯德哥爾摩皇家理工學(xué)院遺傳學(xué)家彼得·薩沃萊寧（Peter Savolainen）表示：“市面上出版了很多相關(guān)書籍，但它們所提到的起源完全不同?！鄙鲜兰o(jì)90年代早期，薩沃萊寧在政府的一家法醫(yī)實(shí)驗(yàn)室讀研究生，他開始對(duì)犬類起源的問題發(fā)生了興趣。他建立了世界上首個(gè)犬類基因數(shù)據(jù)庫，并在兩起未解的兇殺案中協(xié)助警察。他在尸體身上發(fā)現(xiàn)了狗的毛發(fā)，通過在全世界收集到的100種犬類的基因材料，幫助警察確定了兇手所養(yǎng)狗的種類。

薩沃萊寧知道，人們利用DNA將非洲確認(rèn)為現(xiàn)代人類的發(fā)源地，讓他好奇的是，如果使用類似的方法，是否可以幫助他確定犬類的起源地。他說：“在我們有限的數(shù)據(jù)庫里，我發(fā)現(xiàn)了一種模式。”東亞的犬種在基因方面更顯多樣，這表明它們的起源更古老。隨著薩沃萊寧不斷擴(kuò)大他的數(shù)據(jù)庫，他所發(fā)現(xiàn)的模式仍然存在。2009年，他發(fā)表了一份對(duì)全球超過1 500只狗的基因分析，結(jié)果顯示犬類很可能在不到1.63萬年前出現(xiàn)在中國(guó)長(zhǎng)江流域的南方地區(qū)，那一時(shí)期正是人類從狩獵采摘生活向水稻種植的農(nóng)耕生活過渡的時(shí)期。他的研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，這些早期的犬類或許依靠肉食生存。他說：“數(shù)據(jù)非常清楚明了。在我看來，基本問題已經(jīng)解決?！?/p>

而對(duì)于加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的進(jìn)化生物學(xué)家羅伯特·韋恩（Robert Wayne）來說，事情并非如此。韋恩是犬類基因?qū)W的知名前輩，早在上世紀(jì)80年代初期他便開始研究犬類基因，當(dāng)時(shí)基因序列研究剛剛起步。和薩沃萊寧一樣，他也對(duì)犬類的起源產(chǎn)生了興趣。然而這兩位研究者得出的研究結(jié)果完全不同，在十幾年的時(shí)間里，彼此在論文和公開媒體上打起了口水仗。

這主要因?yàn)轫f恩認(rèn)為研究現(xiàn)代基因本身就是錯(cuò)的。他說：“我們見過這樣的畫面，狗狗們住在家里，和我們一起散步。但現(xiàn)代的犬類與過去全然不同?！彼忉尩?，犬類通常會(huì)與狼以及來自其他地區(qū)，尤其是在中國(guó)的其他犬類交配，那些地區(qū)貫通主要商貿(mào)線路的交通有可能將犬種從歐洲、中東以及亞洲的其他地方帶出來。他說，現(xiàn)代亞洲犬類中任何基因多樣性可能就是犬類之間遠(yuǎn)距離交配的結(jié)果?！斑@就好比是，因?yàn)槊绹?guó)的人種基因存在多樣性，就下結(jié)論說人類起源于美國(guó)?！?/p>

一個(gè)放在圓盤中心的狗頭骨，科學(xué)家們準(zhǔn)備為它拍照進(jìn)行幾何形態(tài)測(cè)量

相反，韋恩將研究重點(diǎn)更多集中在古犬類的基因，期望能夠摸清犬類物種彼此相對(duì)孤立的時(shí)期。2013年，他和同事們發(fā)表了迄今為止有關(guān)古犬類和狼的基因的最廣泛分析結(jié)果。研究中，他們將來自亞歐和美洲大陸的18個(gè)犬類與狼的骨骼基因和來自全球的現(xiàn)代犬類與狼的基因進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)古犬類的基因與歐洲狼的基因最匹配，而且當(dāng)代的犬類基因也與古狼的基因高度匹配。

這一研究讓團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論，犬類起源于一種生活在距今3.2萬年至1.9萬年之間的歐洲狼群，現(xiàn)已絕跡。這些早期犬類的膽固醇量與愛斯基摩狗非常相似，它們的狩獵能力和搬運(yùn)重物的本事是生活在冰河時(shí)代的人類的福利，因?yàn)樗鼈兛梢栽诤涞年懙厣献凡睹歪锵蠛推渌笮瞳C物。

薩沃萊寧對(duì)此做出了抨擊，在2013年發(fā)表于《紐約時(shí)報(bào)》的文章中，他認(rèn)為此研究存在“地域偏見”，因?yàn)轫f恩的團(tuán)隊(duì)并沒有使用來自東南亞的研究樣本。他說：“這就像你去研究人類的地理發(fā)源地，其中卻沒有來自非洲的樣本?！表f恩對(duì)此做出回應(yīng)，解釋道他沒有選擇來自中國(guó)的古犬類樣本，是因?yàn)橹袊?guó)沒有古犬；他表示，其實(shí)這進(jìn)一步對(duì)犬類起源于中國(guó)的說法提出了質(zhì)疑。韋恩說：“我覺得我們之間是死路一條。我們沒法彼此交流。”

爭(zhēng)吵的不僅僅是遺傳學(xué)家們。2009年，比利時(shí)皇家自然科學(xué)館古生物學(xué)家米特耶·杰莫普雷（Mietje Germonpré）發(fā)文稱，她在博物館的檔案里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)罕見的頭骨。盡管當(dāng)初在比利時(shí)南部的戈耶洞穴中挖出這顆頭骨的科學(xué)家將它定性為狼的骨骼，但根據(jù)杰莫普雷的測(cè)量工具，該骨骼屬于一只狗。碳同位素年代追蹤顯示，頭骨可以追溯到3.2萬年前，比其他目前已知的古犬類存在的時(shí)間還早的多，它應(yīng)該可以最終確定犬類起源的時(shí)間和地點(diǎn)。

而批評(píng)聲接踵而來，杰莫普雷的分析被認(rèn)為“不成熟”、“有誤導(dǎo)性”。批評(píng)人士表示，這件標(biāo)本和其他一些得到假定的古代犬類骨骼一樣，可能僅僅是一個(gè)看起來有些奇怪的狼的骨骼。她回應(yīng)道，此動(dòng)物可能就是一只早期的犬類，但沒有繁衍成今天的犬類，在原始的馴化過程中走了條死胡同。她嘆息說：“這個(gè)領(lǐng)域的水太深。比史前研究的任何其他領(lǐng)域還要多事?！?/p>

接著登場(chǎng)的是格雷格·拉爾森（Greger Larson）和基斯·多伯尼（Keith Dobney）。兩人九十年代初期相識(shí)于土庫曼斯坦，當(dāng)時(shí)多伯尼和一支由多名英國(guó)考古學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)在一個(gè)早期的農(nóng)耕村莊進(jìn)行考古挖掘。拉爾森，剛剛從加州的大學(xué)畢業(yè)，初出茅廬，看上去默默無聞，戴著一頂棒球帽，穿著一雙休閑鞋。其他的考古學(xué)家，戴著松軟的帽子，穿著看起來臟兮兮的褲子，用多伯尼的話說，“他們認(rèn)為這個(gè)毛頭小伙只不過是另一個(gè)美國(guó)預(yù)科生?！比欢瓲柹芸熳尶茖W(xué)家們刮目相看，他機(jī)關(guān)槍式問了一系列尖銳的問題。多伯尼回憶說：“當(dāng)時(shí)多少有些讓人惱火，但他的熱情感染了大家?！睅滋熘螅瓲柹呀?jīng)和他的新伙伴一起去獵熊了。

幾年之后，拉爾森在牛津大學(xué)攻讀博士學(xué)位，而多伯尼回到阿伯丁大學(xué)，兩人都在英國(guó)，于是開始合作。他們都對(duì)豬的馴化過程感興趣，這種動(dòng)物和狗一樣，在早期人類歷史發(fā)展中起到關(guān)鍵作用，但它們的起源卻迷霧一團(tuán)?；诂F(xiàn)代基因的初期研究結(jié)果顯示，在好幾個(gè)區(qū)域，人類已經(jīng)獨(dú)立馴化野豬。然而當(dāng)他們將古代豬的基因與某種相對(duì)前沿的技術(shù)，即幾何形態(tài)測(cè)量法，一起融入實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)漫長(zhǎng)的動(dòng)物交易和雜交歷史引出了無數(shù)馴化事件，而人們知道的可能只有一兩件。幾何形態(tài)測(cè)量方法包括對(duì)成千上萬的骨頭進(jìn)行測(cè)量來弄清楚骨骼之間的個(gè)體差異。

“讀到所有這些關(guān)于犬類起源的論文，我們真的覺得挺沮喪?！崩瓲柹f，他現(xiàn)在是牛津大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家，“我們覺得我們對(duì)豬的研究有些過頭?！彼J(rèn)為韋恩沒有精確地區(qū)分古代狼和古代狗的骨頭，而且他的樣本地域局限性太強(qiáng)。但他同時(shí)也挑出薩沃萊寧的問題，說他試圖把現(xiàn)代基因當(dāng)作透視歷史的一扇窗戶?！斑@樣做就好比是一種顏色的一大鍋西紅柿湯。已經(jīng)做好了，便無法退回去弄清楚用了哪些佐料。”

拉爾森和多伯尼希望能從他們對(duì)豬的研究中獲得些啟發(fā)，從盡可能廣泛的研究地點(diǎn)，分析盡可能更多的樣本，并將古基因分析與幾何形態(tài)測(cè)量法結(jié)合起來。然而，要想做到這些，他們還需要大家齊心協(xié)力。

有錢能使鬼推磨。盡管犬類研究在公眾意識(shí)中顯得有些異軍突起，但它們并沒有獲得基金組織的特別關(guān)照。于是，很多科學(xué)家們只能把研究當(dāng)作個(gè)人興趣或輔助項(xiàng)目，從其他經(jīng)費(fèi)中擠點(diǎn)出來。拉爾森和多伯尼在2012年向歐洲科研基金資助機(jī)構(gòu)極力主張，申明犬類馴化在整個(gè)動(dòng)植物馴化史上奠定了重要的一步。拉爾森說：“我們當(dāng)時(shí)說，沒有狗就不要去談什么其他的馴化。就沒有文明史?！?/p>

此舉果然奏效。兩人一唱二合地籌到300萬美金，然后開始招兵買馬。“我們和其他研究者說，我們準(zhǔn)備做犬類馴化研究。我們有經(jīng)費(fèi)。想拉你們上船?！崩瓲柹貞浀?。他的個(gè)性幫了大忙。“大家都喜歡他。人們并不把他當(dāng)作競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?！倍嗖嵴f。拉爾森也放下自己的架子。“我告訴大家，作為論文的作者我根本不在意自己的位置，我只想把論文寫出來?！?/p>

到2013年底，拉爾森和多伯尼已經(jīng)招募了15名合作者，其中包括韋恩、薩沃萊寧和杰莫普雷。12月，在為期兩天的會(huì)議上，他們重磅推出了項(xiàng)目的詳情。多伯尼回憶說：“你能感覺到會(huì)場(chǎng)的緊張氣氛?！钡瓲柹徍土水?dāng)時(shí)的局面。他說道：“凡事如橋下流水都會(huì)過去。我們都該有所擔(dān)當(dāng)?！?/p>

薩沃萊寧有機(jī)會(huì)接觸新的數(shù)據(jù)，對(duì)研究非常著迷。他說：“總是有很多東西需要我們學(xué)習(xí)?！表f恩很激動(dòng)可以分析更多的樣本。他說：“格雷格贏得了很多人的信任和信心。這需要真本事?！蹦壳埃麄円呀?jīng)開始對(duì)成千上萬塊骨骼著手研究了。

我們?cè)侔言掝}轉(zhuǎn)回俄亥俄州，休姆-比曼正在對(duì)第二顆犬齒鉆孔，但這一次他似乎有些緊張。這顆牙齒有一條細(xì)如發(fā)絲的裂痕，他擔(dān)心鉆的過程中牙齒會(huì)開裂或破碎：珍貴的基因樣本就在鉆出的碎末中消失，一件無可替代的博物館標(biāo)本就此受到破壞。但休姆-比曼是幸運(yùn)的，鉆孔結(jié)束擦去牙根的粉末，剩余部分完好無損。休姆-比曼將牙齒重新放回下頜骨中，并將牙根裝入一個(gè)小的密封塑料袋，然后送到英國(guó)進(jìn)行基因分析。他興奮地說：“這是它最好的歸屬了吧。”

這位博士后作為犬類合作研究?jī)晌粯颖臼占咧械囊晃?，從他在阿伯丁大學(xué)的家鄉(xiāng)開始，到其他的大學(xué)、博物館、甚至私人收藏者家跑了11趟?！拔颐?jī)傻饺芫鸵惶孙w機(jī)或火車?！彼榻B說。他探測(cè)了塞爾維亞的狼頭骨，抱回了瑞典的犬骨，翻遍了華盛頓特區(qū)史密森尼博物院的檔案。多數(shù)的目的是掃描科學(xué)文獻(xiàn)，與相關(guān)專家交談，以及在專業(yè)和業(yè)余的考古學(xué)術(shù)會(huì)議上張貼海報(bào)。他說：“書桌抽屜里深藏著巨多的資料?！?/p>

休姆-比曼待在俄亥俄州是因?yàn)槔瓲柹瓘谋Ａ_·休利（Paul Sciulli），一位已經(jīng)退休又聽說了合作研究的人體人類學(xué)家，那里接到的一個(gè)電話。對(duì)方告訴拉爾森他接觸到很多古印第安犬類，部分是他在一些意想不到的地方親自挖掘出來的。休利拜訪并檢查了休姆-比曼的工作進(jìn)展，他說：“有些地方你什么都發(fā)現(xiàn)不了。沒有房子，沒有村莊生活的痕跡。只有洞穴。就是人和狗?！贝蠖鄶?shù)的狗大小如比格犬，有些在主人的臂彎里一同下葬?！八鼈儾皇且吧鷦?dòng)物。他們是家庭的一份子。”

以色列北部出土的距今1.2萬年前的人骨和犬骨（左上角），這是人類與犬類關(guān)系的早期證據(jù)

休利看到休姆-比曼如何接觸另一個(gè)標(biāo)本，謹(jǐn)慎地將一個(gè)菠蘿大小的黃棕色頭蓋骨從一只塑料袋中取出。他把樣本放在唱片大小的圓盤上，相機(jī)下連著一只多節(jié)的機(jī)械手。接著他慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，每?jī)擅腌姲匆淮慰扉T，照片的圖像同時(shí)出現(xiàn)在旁邊的一臺(tái)筆記本電腦上?！拔覀兿朕k法讓電腦以為我們?cè)诶@著這個(gè)物體走?！彼忉屨f。等圓盤轉(zhuǎn)完360度，他已經(jīng)按了超過200次快門，一個(gè)三維立體的頭骨就出現(xiàn)在電腦屏幕上，旋轉(zhuǎn)著展示每個(gè)凹處和裂縫，休姆-比曼到哪里都可以帶著這個(gè)頭蓋副本。

如今，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了考古學(xué)家無法完成的事情：對(duì)顱骨進(jìn)行幾何形態(tài)學(xué)分析。它可以作的成千上萬次測(cè)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過長(zhǎng)度或?qū)挾鹊膶用?，已?jīng)可以測(cè)出所需的真實(shí)形狀：如眼眶的精確弧度，每顆牙齒的凸出和鋸齒缺口。休姆-比曼表示，古基因可以告訴科學(xué)家一只動(dòng)物的來源，但是只有這些形態(tài)測(cè)定數(shù)據(jù)才可以讓研究人員了解它們的馴養(yǎng)過程，例如，當(dāng)狼進(jìn)化成狗后，鼻梁的棱角就會(huì)變得更尖。

他說：“這是第一次，我們可以研究像在比利時(shí)戈耶洞穴中發(fā)現(xiàn)的那樣奇怪動(dòng)物的頭骨，并且測(cè)量出它們到底有多奇怪。它們是正在演變成狗的狼？還是它們只是比較罕見的狼？”他表示，把基因分析和形態(tài)學(xué)測(cè)量?jī)煞N方法結(jié)合起來，應(yīng)該可以讓合作研究者確定這些犬類的來源，以及它們出現(xiàn)的時(shí)間。

休姆-比曼說：“考古學(xué)其實(shí)就是講故事。我想我們很快就能講一段精彩的故事?！?/p>

這一天即將結(jié)束時(shí)，休姆-比曼收起他的手提電腦、研究樣本，然后為下一站之行作準(zhǔn)備，很有可能去土耳其伊斯坦布爾。休利建議繞一下，說在克利夫蘭有家博物館，有著從當(dāng)?shù)赝诰虻摹俺砂偕锨У墓穷^”；他還說可以聯(lián)系博物館館長(zhǎng)。休姆-比曼看上去有些疲倦，但依然面帶笑容?！疤昧?！”他說，“把他的號(hào)碼給我吧?！?/p>

拉爾森和多伯尼繼續(xù)不斷地打電話。他們的合作研究目前已有來自全世界各地的50位科學(xué)家，都是研究犬類、馴化史、動(dòng)物考古學(xué)以及遺傳學(xué)方面的專家。拉爾森推測(cè)，研究小組至今分析的狼、狗和神秘未解的標(biāo)本超過三千個(gè)，他希望小組在今年夏天能夠提交第一篇論文。他說：“我真的一直被團(tuán)隊(duì)里每一個(gè)人所做的努力打動(dòng)。我們比想象的還要志趣相投?！?/p>

拉爾森滿懷信心，研究工作將最終解開犬類馴化之謎，盡管一些專家對(duì)此并不確定。哈佛大學(xué)皮柏第博物館動(dòng)物考古實(shí)驗(yàn)室的主任理查德·梅多（Richard Meadow）提出告誡，僅僅用一堆數(shù)據(jù)并不能揭開謎底?！澳惬@得的樣本越多，事情就變得越復(fù)雜。”休姆-比曼指出，即使現(xiàn)在有答案，可能會(huì)令一些合作者不快。

盡管如此，先前有過交鋒的陣營(yíng)看起來似乎滿懷希望。薩沃萊寧說：“我愿意接受不同的結(jié)果。如果我錯(cuò)了，那會(huì)有些讓人尷尬。”他笑道：“但科學(xué)就是要找出真相?！表f恩對(duì)此表示贊同：“即使我們的結(jié)果與我的假設(shè)相悖，我也很開心。我就是要一個(gè)說法?！?/p>

[資料來源：Science][責(zé)任編輯：彥隱]