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箕形門齒 X 美洲原住民 X 母乳——這三者源自冰河時期的神秘關係是?

寒波_96
・2018/05/22 ・4784字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

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東亞人常見,美洲原住民都有的「箕形門齒」

大家或許有聽過「箕形門齒(shovel-shaped incisors)」,箕是鏟子的意思,簡單來說,就是門齒上有個像是鏟子形的型態。有些資料會說箕形門齒是「漢人」的特徵,嗯……不要太吹毛求疵的話,倒也不是不能這樣講,只是這樣說的意義不大;還有些資料會說是「純種漢人」特色,這就是無稽之談了。

一般門齒與箕形門齒(右)的比較。source:Shovel-shaped incisors and the morphology of the enamel-dentin junction: an analysis of human upper incisors in three dimensions.

另外也有個流傳已久的傳統論點:東亞的現代智人和古代的直立人(如北京人)都配備箕形門齒,因此兩者間必有血緣關係。這部分我們之後再來討論,先來看比較確定的事實。

箕形門齒廣泛分佈在現代的東亞族群中,若以現代族群分類歸納的話,箕形門齒並不是「漢人」的專利,韓國、日本人配備此一型態門齒的比例也相當高;整體來看,現代東亞族群約有 40% 的人擁有箕形門齒。不只有現代,此一特徵在東亞大陸各處、或是台灣的史前遺址(如烏山頭遺址 [1])中也很常見;能說是從古到今,很多東亞居民都擁有箕形門齒。

儘管如此廣泛,東亞人擁有箕形門齒的比例還遠不及美洲原住民;在尚未與歐洲人接觸前的美洲族群,有箕形門齒特徵的比例逼近100%。而在非洲與歐洲族群中,箕形門齒的比例則非常非常低;所以此一牙齒型態,算是所有美洲原住民與部分東亞人,有別於其他族群的特色。[2]

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箕形門齒。圖/取自〈 Did last ice age affect breastfeeding in Native Americans?

箕形門齒與 EDAR 基因之間的糾葛

從上述我們可知,牙齒的型態在不同的族群會有所不同,但究竟箕形門齒是如何產生的?

遺傳學研究指出箕形門齒比較不受環境影響,不過它與EDAR(全名 ectodysplasin A receptor)基因高度相關:假如此基因序列上的第 370 號氨基酸,由纈胺酸(valine)改變為丙胺酸(alanine),那麼就會讓門齒變成箕形。[3]

非洲、歐洲族群則幾乎不存在箕形門齒,EDAR 基因的第 370 號氨基酸也多半是纈胺酸;而在美洲原住民與東亞族群中,此一位置是丙胺酸(可以以 EDAR V370A 表示)的比例很高。過去曾有研究估計過此一遺傳變異大約在 3 萬年前誕生,世界上兩群人間差異如此巨大,許多學者認為是受到天擇影響。

那到底箕形門齒,是否曾替東亞與美洲人帶來什麼好處呢?

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各地族群中,EDAR 基因 配備 V370A 變異的頻率,黃色代表 A,紫色表示 V。圖/取自 ref 2

等等等等,為什麼在演化上帶來好處的會是箕形門齒呢?不就是顆怪怪的門齒能有什麼功用呢?基因型與表現型的關係十分複雜,許多表現型受到不只一個基因型影響;反過來說,一個基因型往往也會影響很多表現型。在這個案例中,箕形門齒深受 EDAR 基因變異的影響,然而會被 EDAR 影響的特徵,箕形門齒只是區區一種。

EDAR 基因的蛋白質產物,涉及一條很重要的生化反應路徑:NF-ĸB 訊息傳遞路徑。目前已知 EDARV370A 變異影響非常廣泛,除了門齒箕形度,還有毛髮、臉部型態(至少耳垂與下巴)、汗腺(密度變高)、乳腺(分枝變多),以及門齒以外的一些牙齒型態等等。EDAR 涉及的每一項特徵,都可能是天擇力量作用的目標。[4][5]

不論住在何地、何時、任何環境的美洲原住民,近乎 100% 擁有箕形門齒,由此可以推論,每個人遺傳上都配備 V370A 變異。為什麼比例會如此極端地高呢?合理的假設是,EDAR 基因一度對於美洲原住民的祖先十分重要,只有配備 V370A 變異的個體才能留下血脈,沒有的都在歷史洪流中慘遭淘汰了。

問題是,受到 EDAR 基因型影響的表現型這麼多,哪一項才有那麼大的影響力?

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最近發表的論文認為,問題關鍵在:母乳!

媽媽餵母乳!圖/取自 rachelsremedy

當美洲原住民的祖先,仍住在冰河時期的白令時

在談論為什麼是母乳前,讓我們先話說從頭:所有美洲原住民共享的特徵,很可能可以追溯到所有美洲族群尚未分家以前,共同祖先的時期。遺傳學研究估計,美洲原住民與西伯利亞族群大概分家 2 萬多年;那時是冰河時期,白令地區還不是海峽,而是可以直接走路通過的陸橋。[6][7]

在此之後,美洲原住民的祖先由白令進入美洲。有些跡象顯示,美洲原住民的祖先在白令地區住了相當一段時間,或許有好幾千年之久,之後才大舉南遷,四散各地。冰河時期白令的環境,很可能就是關鍵。

白令生活想像圖。圖/取自〈 Research reveals evidence of new population of ancient Native Americans

陽光中的紫外線與維生素D 有關,而維生素D 對健康不可或缺;一般狀況下,人的皮膚吸收紫外線後,能自行生產足夠的維生素D。人類祖先離開非洲,移民高緯度之後膚色變淡,和高緯度陽光弱,皮膚需要更多紫外線生產維生素D,應該很有關係。

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然而,白令的緯度更高、陽光更弱,幾乎沒什麼紫外線;假如長期住在此處,膚色再淡恐怕也無法彌補紫外線過低的問題。所幸即使沒有日曬,人類仍能由飲食中獲取維生素D,美洲原住民的祖先藉由飲食補充維生素D,得以免除滅團的命運。

在沒有陽光的日子,寶寶靠母乳補充維生素D

但是有一種人沒辦法吃東西,那就是剛出生的寶寶。營養匱乏的古代,母乳對寶寶發育相當重要,在白令可能更加重要,因為母乳是寶寶唯一的營養來源;無法吃東西的寶寶,只能透過母乳攝取維生素D 維持健康、順利長大。女生的 EDAR 基因若是配備 V370A 變異,乳腺分枝會變多,將能分泌更多母乳。

乳腺、母乳產量、維生素D、長鏈不飽和脂肪酸,以及 EDARFADS 基因,之間可能關係密切。圖/取自 ref 2

論文推論,在白令特殊的環境下,能增量母乳的遺傳變異 EDAR V370A,將能帶來無與倫比的演化優勢,因此席捲了 2 萬多年前,住在白令的小小族群;而箕形門齒,是配備此變異的間接產物。等到後來白令居民南遷,分家發展出美洲各地的族群以後,即使環境已經與當年不同,仍保持此一特徵。

要提醒各位讀者的是,這套觀點講起來合理,不過仍需更多證據支持。論文提出一項佐證是,還有一個基因與 EDAR 狀況類似,那就是負責合成不飽和脂肪酸的「脂肪酸去飽和酶 FADS」(全名 fatty acid desaturase)。

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也許還要脂肪酸?

2014 年發表的論文報告,住在格陵蘭的伊努特人,去飽和酶的基因序列和中國漢人、歐洲人不太一樣。那時推論是,伊努特人此一基因受到天擇作用,有助於他們適應缺乏穀物,富含大量動物性油脂的高油飲食。[8]

然而 2017 年發表的論文,驚覺上述假說有問題!不論住在哪裡,幾乎所有美洲原住民族群中,都有很高比例的去飽和酶基因配備該變異;可是只有伊努特人住在冰天雪地,吃很多魚和海豹,其他美洲居民卻都不是,表示美洲族群的去飽和酶,和其他人的差異,或許與伊努特人的特殊環境無關。[9]

會不會與白令經歷有關呢?去飽和酶基因改變,會影響不飽和脂肪酸的生成。不飽和脂肪酸,如 DHA、EPA,會影響神經發育與許多生理反應,這回論文的推論是,美洲原住民祖先還住在白令時,不飽和脂肪酸也相當關鍵。和 EDAR 一樣,在冰河時期的特殊環境中,有利的去飽和酶遺傳變異,席捲白令的小小族群,使得特定版本的去飽和酶和 EDAR 一樣,成為日後美洲原住民的標準配備。

與伊努特人一致的去飽和酶基因版本,在各地族群的分佈頻率。圖/取自 ref 9

至於是怎麼個影響法,目前不適合遽下定論。EDAR 一個基因就會影響許多表現特徵,反過來說,就是很多外在表現都有機會影響 EDAR 的演化,而去飽和酶也是如此,根據已知線索,仍難以判斷天擇對去飽和酶的作用目標。

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EDAR 基因 x 箕形門齒 x 北京人?

東亞族群中,EDAR V370A 的比例很高,應該也是受天擇影響所致,不過原因未必與美洲原住民相同。如前所述,EDAR 受到許多生理、型態特徵影響,在不同年代、不同環境條件之下,未必只會受到一種外力驅使。

如今可以確定,智人的箕形門齒與 EDAR 基因息息相關。遺傳學估計此一變異起源於數萬年前,若估計正確,那麼智人的箕形門齒,和直立人這類非智人的古人類親戚,之間大概沒什麼直接關係。當然還是有遠古混血的可能性,儘管機率很小,目前仍無法排除。

北京人牙齒化石,最左邊是門齒。圖/取自 ref 10

純論型態,今年有一篇全新發表、關於北京人的論文〈The fossil teeth of the Peking Man〉,研究納入了許多非智人與智人族群與北京人一起比較,分析牙齒的型態差異。論文內文有提到北京人化石中,門齒的箕形化(shoveling),也提到此一型態亦見於其他東亞直立人,例如和縣(Hexian)人的化石。[10]

然而,整篇論文完全沒有提及北京人的箕形門齒,與現代東亞族群有任何關聯性。我不是型態專家,不過由這篇論文連一句都不提看來,古代直立人,與今日東亞人的箕形門齒比較,或許並非正經的古人類學家目前關心的問題。

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智人的門齒是否箕形受到 EDAR 高度影響,我們不知道直立人是否也是如此,不過智人與直立人差異不是太大,假如直立人的 EDAR 基因影響力和智人類似,也不是太過驚奇(例如對汗腺、毛髮的影響,連用老鼠當實驗動物都能見到)。

EDAR 在智人的演化狀況推論,很多因素都有機會間接造成箕形門齒,因此即使觀察到不同族群,都有箕形門齒此一型態,也無法證實它們有著共同的起源,甚至不需要有一樣的起因。

劃重點:

1. 門齒箕形與否,受 EDAR 基因變異影響。

2. 美洲原住民 100% 配備箕形門齒,或許能追溯到冰河時期,東亞版 EDAR 能增加母乳產量所致。

3. 美洲原住民的箕形門齒,是天擇作用後的間接影響。

4. 美洲族群中的脂肪酸去飽和酶,可能和 EDAR 基因狀況類似。

5. 東亞直立人,如北京人的箕形門齒,很可能與智人沒有關係。

6. 人類的演化歷史,何其複雜。

延伸閱讀:

參考文獻:

  • 1. 台灣史前文化的奧祕:烏山頭的史前人
  • 2. Hlusko, L. J., Carlson, J. P., Chaplin, G., Elias, S. A., Hoffecker, J. F., Huffman, M., … & Scott, G. R. (2018). Environmental selection during the last ice age on the mother-to-infant transmission of vitamin D and fatty acids through breast milk. Proce
  • 3. Park, J. H., Yamaguchi, T., Watanabe, C., Kawaguchi, A., Haneji, K., Takeda, M., … & Hanihara, T. (2012). Effects of an Asian-specific nonsynonymous EDAR variant on multiple dental traits. Journal of human genetics, 57(8), 508.
  • 4. Kamberov, Y. G., Wang, S., Tan, J., Gerbault, P., Wark, A., Tan, L., … & Powell, A. (2013). Modeling recent human evolution in mice by expression of a selected EDAR variant. Cell, 152(4), 691-702.
  • 5. Peng, Q., Li, J., Tan, J., Yang, Y., Zhang, M., Wu, S., … & Jiao, Y. (2016). EDARV370A associated facial characteristics in Uyghur population revealing further pleiotropic effects. Human genetics, 135(1), 99-108.
  • 6. Raghavan, M., Steinrücken, M., Harris, K., Schiffels, S., Rasmussen, S., DeGiorgio, M., … & Eriksson, A. (2015). Genomic evidence for the Pleistocene and recent population history of Native Americans. Science, 349(6250), aab3884.
  • 7. Moreno-Mayar, J. V., Potter, B. A., Vinner, L., Steinrücken, M., Rasmussen, S., Terhorst, J., … & Reuther, J. D. (2018). Terminal Pleistocene Alaskan genome reveals first founding population of Native Americans. Nature, 553(7687), 203.
  • 8. Fumagalli, M., Moltke, I., Grarup, N., Racimo, F., Bjerregaard, P., Jørgensen, M. E., … & Christensen, C. (2015). Greenlandic Inuit show genetic signatures of diet and climate adaptation. Science, 349(6254), 1343-1347.
  • 9. Amorim, C. E. G., Nunes, K., Meyer, D., Comas, D., Bortolini, M. C., Salzano, F. M., & Hünemeier, T. (2017). Genetic signature of natural selection in first Americans. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(9), 2195-2199.
  • 10. Xing, S., Martinón-Torres, M., & de Castro, J. M. B. (2018). The fossil teeth of the Peking Man. Scientific reports, 8(1), 2066.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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原住民祖先見過明亮的南方之星?傳說是真的,而且超過一萬年!
寒波_96
・2023/11/08 ・2777字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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有些故事代代相傳之下,經歷非常漫長的時光。過去很久以後,五百年、三千年或一萬年,都已經是「很久很久以前」,難以判斷到底多久。2023 年發表的一項研究認為,澳洲南方的塔斯馬尼亞島,有個故事似乎能追溯到超過一萬年前。

塔斯馬尼亞的祖傳故事

大英帝國的調查隊抵達塔斯馬尼亞初期,估計島上約六千到八千位居民;原住民們統稱為「palawa」,不過又能分成多個有所區別的族群。英國人在公元 1803 年建立第一個殖民地,然後,不意外地起爭議。

走訪塔斯馬尼亞各地,留下許多紀錄的英國人魯賓遜先生(George Augustus Robinson)。圖/參考資料3

走訪塔斯馬尼亞各地,留下許多紀錄的英國人魯賓遜先生(George Augustus Robinson)。圖/參考資料3

殖民者與原住民的衝突加劇後,1823 到 1832 年間導致約兩百位殖民者及九百位原住民身亡。有些英國人希望能和平解決問題,最終勸誘加上強迫,1829 到 1835 年間將島上的原住民,都成功遷移到位於塔斯馬尼亞和澳洲之間,巴斯海峽的弗林德斯島(Flinders)。

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英國人認為這是一次「友善」的轉移任務。以當時狀況而言,確實算是相對和平的收場,但是慘遭強制搬遷的原住民依然損失慘重,人口以外,他們脫離原本的家園「Lutruwita」,文化、語言幾乎喪失殆盡。

遷徙計畫中,英國人魯賓遜先生(George Augustus Robinson)可謂關鍵角色。他走訪塔斯馬尼亞各地,說服原住民搬家,也對當地風俗文化非常好奇,留下大量紀錄。

這些 1830 年代的紀錄,就像塔斯馬尼亞傳統文化的切片。後來有些原住民重返塔斯馬尼亞,試圖擺脫殖民時,英國殖民者當初搜集原汁原味的資料,也成為重建傳統的材料之一。

魯賓遜等人搜集的紀錄來自多位原住民的說法,其中一個故事相當費解,至少當年魯賓遜無法理解,新問世的論文總算揭開奧秘。

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情節湊不上,是因為發生在太久之前

祖先的遷徙故事,提到他們來自一片大陸;後來大陸被海水淹沒,當時岸邊附近有冰山漂浮。那時望向南方的天空,可以見到一顆很亮的星。

塔斯馬尼亞與澳洲之間的地形。兩地之間原本存在陸橋,海水上升後形成巴斯海峽。圖/參考資料1

塔斯馬尼亞原住民一代一代仰望星空,也建立一些自己的天文學知識,被魯賓遜忠實收錄。那顆南方大星星卻令人費解,因為星空中根本沒有符合描述的那顆星。最可能的對象是老人星(Canopus),也稱為船底座α(α Carinae)。

星空中最亮的是天狼星,第二就是老人星,顯然它非常顯眼,可是位置明顯有差。是原住民唬爛,還是魯賓遜唬爛,或是魯賓遜紀錄錯誤呢?新的分析指出,他們都是正確的,因為一萬兩千年前的星空,老人星確實處於故事中的那個位置。

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首先,故事提到祖先前來的道路被大海淹沒,冰山在岸邊漂浮。對照現代科學知識,能輕易推論這講的是冰河時期結束,海平面上升,淹沒澳洲與塔斯馬尼亞之間的陸橋,形成巴斯海峽,讓塔斯馬尼亞成為一個四面環海的島。

接著是星空為什麼不同?從地球表面仰望夜空,星星的分布位置會由於「歲差」緩慢改變。回溯調整成一萬多年前的星空,老人星的確就在那兒。

地表很多位置都能見到南方明亮的老人星,不同民族、文化各有自己的想像。台灣人即使沒有親眼注意過,也肯定知道老人星,因為這就是福祿壽中的「壽星」,形象化叫作南極仙翁。

有趣的是,中文名字叫老人星,英文名字 Canopus 則來自特洛伊戰爭傳說中的一位年輕人,他是航海家,後來不幸在埃及被毒蛇咬死……所以中國想像這顆星是老人,歐洲卻想像是年輕小夥。

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回溯塔斯馬尼亞 1831 年 8 月 1 日,凌晨 5 點時的星空。圖/參考資料1

難以理解的時候,先忠實紀錄

考慮到魯賓遜紀錄的日期是 1830 年代,更加深故事的真實感,因為當時英國人還不知道「冰河時期結束導致海面上升」。阿加西(Louis Agassiz)首度宣稱冰川歷史的想法要等到 1837 年,更多年後取得較多支持,十九世紀後期才廣為人知。

魯賓遜等歐洲人對聽到的故事內容難以理解,他們或許會聯想到聖經的大洪水,但是完全想像不到冰河時期。所以這些內容,大概更能免於印象或偏好影響,反映忠實的紀錄。

據此推敲,塔斯馬尼亞祖傳故事講的是:「大約 1.2 萬年前海水上升之際,明亮的老人星在那個位置」。如果推論正確,這便是傳承 1.2 萬年的口述歷史,堪稱全人類罕見的文化遺產。

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有人或許會好奇,一些研究認為早在四萬年前,已經有人穿過澳洲,抵達塔斯馬尼亞。可是島上原住民的祖先故事,卻是一萬多年前?

我想可能是因為,記憶對於愈久遠的事情常常會愈壓縮,把更早發生的事情疊加到比較近期,印象很深的事件中。或許原住民的祖先很早就過去,但是海水上升淹沒陸橋令人印象太過深刻,就變成故事的素材。

另一件啟示是,世界上不知道的事情太多了,當你不太理解聽到什麼的時候,不要試著腦補,就照聽到的忠實紀錄下來!

延伸閱讀

參考資料

  1. Hamacher, D., Nunn, P., Gantevoort, M., Taylor, R., Lehman, G., Law, K. H. A., & Miles, M. (2023). The archaeology of orality: Dating Tasmanian Aboriginal oral traditions to the Late Pleistocene. Journal of Archaeological Science, 105819.
  2. Rising seas and a great southern star: Aboriginal oral traditions stretch back more than 12,000 years
  3. GEORGE AUGUSTUS ROBINSON
  4. 老人星名字來源神話人物 Canopus 維基百科

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鑑識故事系列:縮水頭顱是美洲原民或樹懶?
胡中行_96
・2023/09/28 ・1933字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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住在祕魯北部和厄瓜多東部的 Jivaro 原住民,傳統上會製作一種叫作 tsantsa 的人頭標本。位於波蘭華沙的國家民族誌博物館(State Ethnographic Museum),收藏了 3 顆;該國克拉科夫的亞捷隆大學(Jagiellonian University)醫學院法醫系博物館,也有 1 顆。然而,沒有人知道它們確切的來源。[1]

20 世紀初的 Jivaro 原住民。圖/U.S. Bureau of American Ethnology on Wikimedia Commons(Public Domain)

Tsantsa 的功能

Jivaro 原住民有 4 個語言雷同的分支:Shuar、Achuar、Aguaruna 與 Huambisa。他們的血緣和風俗相近,都會獵人頭,並加以處理保存。除了助長作物豐收,Jivaro 原住民原本製作 tsantsa 的主要目的,是將敵人的靈魂困在頭顱裡,以免他們報復自己,或是投胎轉世後傷害家人。不過,到了 19 世紀下半葉,外來的經濟誘因開始出現:Jivaro 原住民把 tsantsa 當作貨幣,跟白人收藏家以物易物。因而升高的獵殺率,甚至造成部落間關係緊張。[1]

Tsantsa 的製作

敵方的男女、兒童,都可能成為 tsantsa 的材料。通常在獵完人頭,返家途中暫住的營區,進行以下製作步驟:[1]

  1. 沿鎖骨劃 V 字,將頭取下。[1]
  2. 把頭浸入河水,以分離被肌肉與肌腱連結在顱骨上的皮膚。[1]
  3. 用刀剝下連帶頭髮的皮膚,並丟棄顱骨和眼珠。[1, 2]
  4. 以滾水煮髮膚,30 分鐘至 2 小時不等。重複 3 次後,掛在矛上晾乾。[1]
  5. 縫起嘴和眼瞼,並用棉花塞鼻孔。[1]
  6. 在皮囊中填入沙和卵石。[1]
  7. 火燻皮膚,使之變黑又硬化;或者用炭灰抹皮膚,再拿加熱過的刀燙乾嘴唇。[1]

整個程序為期 2 至 3 天。烹煮約使皮囊縮成 3 分之 1;而所有步驟都完成後,則僅剩原本人頭的 4 分之 1,也就是拳頭般大。反之,頭髮的長度不受影響,所以搭起來就是長髮蓋小頭的模樣。[1]

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贗品猖獗

歐洲市場帶來的商業利益,造成其他人跟風仿製,材料不僅來自不同人種的死屍,也常使用樹懶或猴子的頭。同時,Jivaro 族的美洲原住民,本來就會製作樹懶 tsantsa,補償成功殺敵卻沒獵到人頭的勇士,或是當作男童的成年賀禮。因此,目前推估各家博物館和私人蒐藏的 tsantsa,八成均為贗品,不是真的美洲原住民人頭。1990 年代,已經有科學家以製作工法辨識真偽,揪出許多假貨,然而可靠的程度還是不如基因檢測。[1]

辨識真偽

編號 1 至 3 號的 tsantsa,外型傳統,屬於波蘭國家民族誌博物館。其中 2 號源於秘魯,1 和 3 則來自厄瓜多,分別於 1934 和 1950 年購入。而亞捷隆大學的法醫系,在 19 世紀 70、80 年代,曾經嘗試仿效,所以頭髮經過修剪的 4 號,說不定是他們自製的成品。[1]儘管事隔多時,就算查出背景資料有誤,大概也不會去追究有無商業詐欺或盜屍刑責,亞捷隆大學法醫系的團隊還是認真地調查真相。

波蘭國家民族誌博物館的 1 至 3 號;亞捷隆大學的 4 號 tsantsa。圖/參考資料 1,Figure 1(CC BY 4.0)

他們用 99.8 % 的乙醇,擦拭 4 顆標本的皮膚外層數次。拿無菌的拋棄式解剖刀片平切,再從脖子內部割下 0.5 平方公分大,0.1 公分厚的樣本,鑑定基因。另外,又用鑷子拔了些頭髮,放在光學顯微鏡下觀察,所得結果如下:[1]

由左至右,為 1 到 4 號放大 40 倍的頭髮樣本。圖/參考資料 1,Figure 2(CC BY 4.0)

這些頭髮的髮根也許不好拔,或者在當初的製作過程中,早已被高溫破壞,所以在顯微鏡下怎麼也看不到。不過中央的髓質佔髮幹不到 1/3 的寬度,又斷斷續續,組織結構與人類頭髮吻合。皮膚樣本的染色體,也證實 4 顆 tsantsa 都屬於人類。[1]齒釉蛋白基因(amelogenin gene)在 X 與 Y 染色體上的差異,則可知 2 號為女性,其餘皆是男性。[1, 3]1 和 3 號為南美洲厄瓜多的原住民,而且有一樣的 Y 染色體 DNA 單倍型類群 Q1a2-M3,意味著能追溯至共同的男性祖先。相較之下,2 號缺乏明確結論。至於 4 號,也就是據說為仿製成品的那顆,屬於具有 Y 染色體 DNA 單倍型類群 I2 的東南歐洲血統,與美洲原住民無關。[1]

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2017 年,波蘭亞捷隆大學的團隊在《國際法醫期刊》(International Journal of Legal Medicine),分享上述研究成果。他們建議辨別 tsantsa 的真偽時,不要只是分析製作方式,最好與基因檢測並用。畢竟傳統的製作技術有多種版本,而贗品也可能模仿得維妙維肖。[1]

  

參考資料

  1. Piniewska D, Sanak M, Wojtas M, et al. (2017) ‘The genetic evidence for human origin of Jivaroan shrunken heads in collections from the Polish museums’. International Journal of Legal Medicine, 131, 643–650.
  2. Shrunken heads’. Pitt Rivers Museum, University of Oxford, U.K. (Accessed on 22 SEP 2023)
  3. Dash HR, Rawat N, Das S. (2020) ‘Alternatives to amelogenin markers for sex determination in humans and their forensic relevance’. Molecular Biology Reports, 47, 2347–2360.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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陸地上的首批動物是什麼?又是如何上岸的呢?——《直立猿與牠的奇葩家人》
大塊文化_96
・2023/08/19 ・3911字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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從志留紀末期到泥盆紀這段時間,地球的大陸成了首批陸生動物的家園。
狀似馬陸的呼氣蟲是最早的節肢動物先驅。
同時,蜘蛛與蠍子的早期親屬,也利用已在地球表面建立起來的植物與真菌生態系。
牠們在陸地上進食、繁殖與死亡,為陸地食物網增添了新的複雜性,也為後來從水邊冒險登陸的其他動物提供了獎勵。

動物隨著地球的演化踏上岸

隨著地球表面被植物染綠,動物跟隨植物的腳步上岸只是時間問題。

隨著地球表面被植物染綠,動物跟隨植物的腳步上岸只是時間問題。圖/envato

第一批維管束植物在地球大陸的年輕土壤中安家後不久,節肢動物踏進了這些矮樹叢。這些無畏探險家留下的最古老證據之一,是在蘇格蘭亞伯丁附近出土的一塊化石,名為呼氣蟲(Pneumodesmus)。

牠是一種多足類,與馬陸和蜈蚣屬於同一個群體。雖然原本將牠的年代界定在四億兩千三百萬年前的志留紀,但是近期研究顯示牠可能更年輕,生活在最早期的泥盆紀。

無論如何,到了泥盆紀,動物已經在陸地上站穩腳跟,而呼氣蟲更是最早在地球上行走的動物之一。

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發現目前唯一的呼氣蟲化石

目前出土的呼氣蟲化石只有一件,而且只是一塊一公分(○.四英寸)的身體碎片。

然而在這一小塊化石中,可以清楚看到很多隻腳,從一隻可識別的馬陸狀動物的六個體節長出來。

呼氣蟲的外觀可能和這種現代的馬陸很像。圖/大塊文化

更重要的是,呼吸結構的細節清楚可見:外骨骼角質層上有稱作氣門的孔。這些氣門讓氧氣與其他氣體進入並離開身體,這塊化石也是根據這項特徵而命名為呼氣蟲(Pneumodesmus 的「pneumo」來自希臘文的「呼吸」或「空氣」)。

這塊化石提供了第一個呼吸空氣的決定性證據,這是一種全新的演化適應,為數百萬微小的節肢動物探索者,以及追隨牠們的捕食者,開放了大陸的表面。

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最古老的多足類演化過程

在泥盆紀,呼氣蟲並非獨自生活在植被中。還有許多多足類和牠一起生活,最古老的多足類化石出現在志留紀與泥盆紀的岩層。

儘管不屬於任何現代的馬陸或蜈蚣群體,牠們是現存馬陸與蜈蚣的早期親戚,外表與馬陸和蜈蚣非常相似,具有分節的長條狀身體許多腳―馬陸每個體節的兩側各有兩隻腳,蜈蚣則只有一隻。

目前已知有最多腳的馬陸是全足顛峰馬陸(Illacme plenipes),擁有七百五十隻腳。現存的大多數馬陸都是食碎屑動物,以腐爛的植物為食。這些動物的化石紀錄很少,因此每一件化石對於我們瞭解生命從水裡浮現的過程都特別珍貴。

一隻有著 618 條腿的雌性 Illacme plenipes。圖/wikipedia

最早的多足類,可能是受到早期植物產生的新食物來源所吸引,才來到陸地上。

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最早的蛛形綱動物也充分利用了頭頂上的廣闊天地。蛛形綱動物包括蟎、蠍子、蜘蛛與盲蛛。牠們有八隻腳(不同於昆蟲的六隻腳),大多數仍生活在陸地上,儘管少數(如水蛛〔Argyroneta〕)又回到水中生活。

奧陶紀與志留紀的化石顯示,蛛形綱動物和其他節肢動物可能在更早的時候就偶爾會出現在陸地上,但是到了泥盆紀,有些已經完全過渡到能夠呼吸空氣的狀態。最早的蛛形綱動物是角怖蛛,這是一個已經滅絕的群體,看起來像是蜘蛛與蟎的雜交體。

蟎與擬蠍也很多,後來還有類似蜘蛛、具有吐絲管能製造絲的始蛛(Attercopus)。就像今天一樣,這些早期的蛛形綱動物大多是捕食者,可能以其他從水邊冒出來的節肢動物為食。

到泥盆紀末期,出現了第一批昆蟲,據估計,昆蟲構成今日地球上所有動物生命的 90%。最後,一些脊椎動物也過渡到陸地上,這或許是受到尋找新的食物來源所驅動。

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我們所知的陸地生命基礎終於到位了。自此之後,演化在這些群體中繼續發揮作用,創造出我們今日所見的驚人多樣與多量。

節肢動物牠們有什麼用處呢?

節肢動物通常被看作是害蟲,昆蟲尤其如此。

然而,牠們在整個地球的運行中扮演十分重要的角色。現在有超過一萬六千個多足類物種、六萬種蛛形綱動物,以及大約一千萬種的昆蟲。

牠們不僅在地球最早期生態系中舉足輕重,至今對自然界及人類的世界仍然非常重要。

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多足類處理森林中的落葉,成為營養循環中的一個重要齒輪。蜈蚣通常是捕食者,最大的蜈蚣甚至能吃小型哺乳動物與爬蟲類。

蛛形綱動物大多也是捕食性的,因此在調節獵物的族群數量方面,發揮重要的作用。這裡所指的包括昆蟲害蟲在內,這些害蟲數量不受控制,就會損害植物的族群數量。因此,不起眼的蜘蛛對人農業非常重要。

蟎與蜱可以寄生並傳染疾病,對人類及其他動物構成威脅,其他昆蟲也會造成類似的危險。然而,昆蟲的角色變化多端,其價值確實無法估量,包括生產蜂蜜,甚至以其勤奮的活動精明操控整個生態系,例如蜜蜂、螞蟻與白蟻。

許多節肢動物都有毒,有些對人類甚至具有致命性。然而,讓獵物喪失能力和死亡的毒液也可發揮其他用處;蜘蛛毒液已被用作替代的殺蟲劑,科學家也正在研究其醫藥用途,以及在新材料上的應用。

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蜘蛛毒液已被用作替代的殺蟲劑,科學家也正在研究其醫藥用途,以及在新材料上的應用。圖/envato

此外,節肢動物可以為包括彼此在內的無數動物提供食物來源。許多節肢動物是人類的食物,包括狼蛛、蠍子、蚱蜢、白蟻與象鼻蟲等。

目前,世界各地有多達二千零八十六種節肢動物被當成食物,而且至少從舊石器時代開始,牠們已經成為食物的來源。

有人認為,隨著人類人口不斷增加,昆蟲尤其可能在未來提供重要的蛋白質來源―這是資源密集型肉類養殖的替代方案。

我們很難想像一個沒有節肢動物的地球;事實上,這樣的地球可能無法存在。早在泥盆紀,世界就是節肢動物的天下。

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但牠們冒險去到的地方,捕食者也在不遠處。節肢動物的存在,為另一個從水中出現的動物群體提供了食物,而這個動物群體在人類的演化史上特別重要:這裡講的是四足動物。

——本文摘自《直立猿與牠的奇葩家人:47種影響地球生命史的關鍵生物》,2023 年 7 月,大塊文化,未經同意請勿轉載。

大塊文化_96
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由郝明義先生創辦於1996年,旗下擁有大辣出版、網路與書、image3 等品牌。出版領域除了涵括文學(fiction)與非文學(non-fiction)多重領域,尤其在圖像語言的領域長期耕耘不同類別出版品,不但出版幾米、蔡志忠、鄭問、李瑾倫、小莊、張妙如、徐玫怡等作品豐富的作品,得到讀者熱切的回應,更把這些作家的出版品推廣到國際市場,以及銷售影視版權、周邊產品的能力與經驗。