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語言還在血緣卻消失了,萬那杜島上發生了什麼事?──《科學月刊》

  • 林翰佐/銘傳大學生物科技學系副教授,科學月刊總編輯。

萬那杜的首都是維拉港,也是萬那杜最大的城市。圖/Phillip Capper@wikipedia

萬那杜(Vanuatu)是指位於新幾內亞島東南方與斐濟(Fuji)西方海域上的島嶼,目前為萬那杜共和國的治權範圍。先前的考古學研究顯示,這個深入太平洋中心、由 80 餘個島嶼所組成的區域上,有關人類的活動僅能追溯到 3000 年前,幾乎可算是地球上最晚發現人類活動的區域,是地球上最後一塊被人類觸碰到的淨土。

萬那杜的居民從何處而來?

拉匹達文明的地理位置。圖/Christophe cagé @wikipedia

這是一個人類學上相當有趣的研究議題。語言學家們的研究發現,當地居民的語言根源於東南亞語系,透過與鄰近區域考古學證據顯示,第一批到達萬那杜的居民,跟其他遠大洋洲(Remote Onceania)島嶼上落地生根的先驅者應該同屬於拉匹達(Lapita)文明。

拉匹達文明最早發現於位於新幾內亞島東北部的俾斯麥群島(Bismarck Archipelago),是一個生活於沿岸,以採集為主的新石器文明。從已出土的文物當中發現,拉匹達文明已經具備相當精緻的製陶技術,並能利用貝殼製作大量的生活工具。

目前的考古學者認為,拉匹達文明源自東南亞,從文明特徵以及在大洋洲相關文明發現的時間序列來看,整個拉匹達文明可能源自於臺灣早期的原住民,在距今5000~6000 年前經海路逐步擴散到大洋洲的諸島。

拉匹達文明擁有相當精緻的製陶技術。圖/Torbenbrinker@wikipedia

這樣的人口擴散方式又是以何種形式發生呢?是逐步的擴散,每到一個地區便與當地人種通婚產生子代,落地生根以後再向其他島嶼擴散?或者是像有目的的旅行一般,在很短的時期不斷移動所造成?

在 2016 年發表的研究中,考古學家透過分子生物學技術,研究 3 具發現於萬那杜與東加群島的先祖遺骸,發現這些迄今 2600~3000 年前的遺骸身上鮮少有鄰近新幾內亞島上人種的 DNA 特徵,反而跟東南亞的人種在血緣上更為接近。顯示這些遠古先祖在遷徙的過程,可能鮮少與當地居民通婚以致沒有血統混合的現象,或者是因為這樣的遷徙是發生於短時間的,並非經歷數代所造成。一段源自臺灣原住先民透過海上旅行到達地球最後一塊淨土的傳奇故事就這樣被發表出來。

即便透過考古學以及語言學的深入研究勾勒出一段如史詩般的故事,但仍難以完美解釋我們目前所觀察到的現象;現今的萬那杜居民雖仍以南島語(Austronesian)作為主要的語言,然而從血緣的角度來看,現在的萬那杜居民,不論在骨骼型態的角度以及基因學上的表現,均已幾乎找不到先民們的血緣。這種語言與血統上錯位(mismatch)的現象更增添了這傳說中的神祕色彩。

圖/Graham Crumb@wikipedia

全基因體定序用於考古學研究

分子生物學技術用於考古學上的研究其實至少有 3、40 年的歷史。透過位於染色體上基因序列的相似程度,來推算動物物種之間或是先祖遺骸與現代人之間血緣關係的問題。

傳統的研究當中,基因標的(target gene)的選擇相當重要,科學家們需要選擇適當的基因,以這些基因在不同來源材料之間的序列(sequence)差異,做為比較的基礎;通常這類基因需要具備「適當的變異,但又不能太有變異」的微妙特性,來符合判斷不同時間尺規(scale)中對親源性分析的要求。

像是利用分子生物學技術鑑定魚種間親緣關係(可能有數千萬年以上的差別)與人類人種之間的研究(數千到數萬年),所選擇用來比較的基因標的就會有所不同。

根據粒線體DNA之群體遺傳學推斷出的早期人類遷徙路線。圖/Chronus @wikipedia

在眾多指標之中,粒線體DNA 是較為人所熟知的一個標的。粒線體是細胞當中的一種胞器(organelles),被認為是古代細菌寄生於細胞後共生的結果,稱作內共生學說(endosymbiotic theory)。

在高等哺乳動物當中,我們認為子代的粒線體皆源自母親的卵子,故粒線體DNA 可作為母系遺傳的重要指標。在早先的研究中,粒線體DNA的定序與比對數據提供了我們在形塑現代人類起源的概念上相當有利的參考,包括提出「粒線體夏娃(Mitochomdrial Eve)」的概念。

研究表明,目前世界人口中最接近的共同女性先祖,也被稱作是「幸運的母親」為非洲的單一人口,推測存活於距今14~20萬年前。

圖/C. Rottensteiner @wikipedia

相對於先前需要以特定 DNA序列進行分析比對的研究方式,全基因體定序是截然不同的做法。所謂基因體(genome),就是人體所有的遺傳訊息,目前已知是包含有 32 億個鹼基對(base pair,DNA的單位)的龐大資料庫。

隨著電腦科技的進步與基因定序方法上的演進,針對研究標的進行全基因體定序並比對分析已成為可能,雖然這類研究的成本仍然相當的高(現今約新臺幣 30 萬元/每個人類基因體樣本)。由於並非針對單一與數個基因進行 DNA序列上的比對,全基因體的研究可以避免像是盲人摸象式的狹隘觀點,使得研究的結果更為可信。

這裡所提到有關萬那杜人口來源的相關研究,就是用全基因體定序分析的方式進行。

像這樣的遺傳分析儀使基因組測序的早期工作得以自動化。圖/Mark Pellegrini@wikipedia

發生於距今約2300年的人種改變事件

今(2018)年2月,2 篇學術性論文的發表,分別對萬那杜人種之謎提出新的證據與看法。其中瑞克(David Reich)發表於《當代生物學》(Current biology)的研究當中,特別針對 14 具發現於萬那杜的先祖遺體以及 185 名現居於萬那杜的居民檢體進行全基因體定序以及分析,結果揭露出幾項更為明確的推測。研究團隊認為,最早到達萬那杜的第一批先祖應該是拉匹達文明,在距今約 2900 年前左右到達萬那杜群島。

但到了距今約 2300 年前,這些遠大洋洲先祖的 DNA 特徵便從現存的遺骨中消失,完全由生活於新幾內亞的種族所取代,這個現象一直到距今約 150 年前的遺骨中均有相同的現象,跟現代萬那杜人的基因體中同時具有 3 種新幾內亞人種特徵以及遠大洋洲人種特性的現象有截然不同的對比。

另一篇近期登載於《自然生態學與演化》(Nature Ecology & Evolution)的文章當中也提出相同的觀察結果。科學家們對於這樣的研究結果進行多種猜測,例如瑞克的研究團隊就認為,由於新幾內亞種族的移入,迫使原本生活餘萬那杜的那些屬於拉匹達文明的先祖們離開了這些島嶼。

圖/Phillip Capper @wikipedia

先祖可能在附近區域進一步與新幾內亞的人種進行通婚,並將語言保留了下來。

這種可能性或許可以從萬那杜人所使用的南島語中發現,其實仍含有新幾內亞種族語言的特徵,例如雙脣顫音的使用,代表兩種文化間的一些交流,不過,這樣的語言特徵並未受到所有語言學家的認同;也有學者認為基因特徵的突然改變可能是一場滅族式的屠殺所造成,首批跨海而來的遠大洋洲先祖在這場種族間的爭鬥中消滅殆盡。

到底真相為何?依舊是人類學者持續想要解答的問題。更多先祖遺骨的發現與全基因定序研究的投入,或許能針對這個謎團有更進一步的發現。

延伸閱讀

  1. Ewen Callaway, Ancient DNA offers clues to remote Pacific islands’ population, Nature, 2018/3/1.
  2. Lipson et al., Population Turnover in Remote Oceania Shortly after Initial Settlement, Current Biology, Vol. 28:1-9, 2018.

 

〈本文選自《科學月刊》2018年4月號〉

什麼?!你還不知道《科學月刊》,我們48歲囉!

入不惑之年還是可以當個科青

 

關於作者

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