12萬年前,現(xiàn)代人類的近親——尼安德特人統(tǒng)治著整個歐洲、亞洲西部以及非洲北部。他們的額頭平扁,牙齒巨大,顴骨較小,身高只有1.5米到1.6米左右,身材短小、敦實、健碩。不過,在現(xiàn)代智人離開非洲遷徙到歐亞大陸1萬年后,尼安德特人卻消失了,現(xiàn)代智人成為了唯一存活的古人類。
雖然尼安德特人滅絕的原因仍然存有爭議,但是許多學者認為,我們的祖先比尼安德特人更聰明,從而在激烈的競爭中勝出了。但最近的一些考古證據(jù)表明,尼安德特人可能比我們想象的要聰明,他們會選擇火山口作為居住場所,他們懂得埋葬死者和照顧受傷或生病的人,他們也擁有審美的思想,比如尼安德特人會將帶顏色的黏土涂抹在自己的面部,為自己化妝。
然而,我們無法回到過去與尼安德特人見面,了解當時到底發(fā)生了什么。不過,一些科學家正在努力解答這個問題:為什么現(xiàn)代智人可以生存下來,而尼安德特人卻滅絕了?
培養(yǎng)類器官
自然選擇偏愛智力,因為智力越高,大腦就能夠處理更多復雜的信息,人們可以合作,在更大的群體中生活。而新的技術和思想在更大的群體中可以傳播得更好。
一個社會群體的大小與大腦皮層有關,因為哺乳動物之間溝通和互動的能力由大腦皮層前部控制。為了進一步了解現(xiàn)代人和尼安德特人的大腦,美國加州大學圣地亞哥分校的遺傳學家艾萊森·莫狄里在實驗室里培養(yǎng)著尼安德特人的類器官(迷你大腦)。
一些新技術讓培養(yǎng)尼安德特人的類腦器官成為了可能,這些技術包括:從化石骨骼中提取DNA,基因編輯技術和細胞重編程技術(可誘導皮膚細胞轉化為干細胞)。2010年,德國馬普進化人類學研究所的斯凡特·帕玻教授帶領的團隊首次對尼安德特人基因組進行了測序。(目前,該實驗室也在創(chuàng)造尼安德特人的類器官。)在對比人類DNA和尼安德特人DNA序列后,莫狄里用設計好的尼安德特人基因片段定點替換人類細胞中的基因,通過基因編輯獲得攜帶尼安德特人基因的干細胞,以培養(yǎng)類器官。
通過對比現(xiàn)代智人類腦器官和尼安德特人類腦器官,莫狄里發(fā)現(xiàn),尼安德特人的大腦皮層中有更多的灰質(腦細胞)和白質(神經(jīng)細胞的分支纖維),大腦皮層的褶皺也更多。尼安德特人的大腦其實比我們的大腦要更大,尤其是負責處理視覺和空間信息的枕葉和頂葉區(qū)域(大腦皮層的某一區(qū)域)。
然而,大腦資源是有限的,視覺和空間信息處理的能力更強,其他的某種能力就會更弱,這是大腦的一種權衡。科學家推測,尼安德特人為了在寒冷的氣候中尋找到高熱量的食物,以供身體所需,獲得了卓越的視覺和感知空間的能力(為了狩獵),卻因此降低了處理社交信息和在群體中生活的能力。這些能力的缺乏導致尼安德特人無法建立更大的群體,技術和思想也無法改進。而現(xiàn)代智人雖然視覺和感知空間的能力較差,但能夠建立更大的社會群體,更有存活優(yōu)勢。
克隆尼安德特人?
雖然類腦器官為我們提供了一些尼安德特人的信息,但是一些科學家仍認為這些信息不夠全面,不能更好地揭示尼安德特人滅絕的原因??茖W家認為,大腦皮層并不是影響尼安德特人消失的唯一因素,許多日?;顒?,比如:走路和說話,都會影響尼安德特人的生存,但這些都與程序性記憶有關,而這種記憶儲存在大腦皮層下方的區(qū)域,在類腦器官中我們無法觀測到。
因此,單獨研究大腦皮層有很大的局限性,包括莫狄里在內的科學家們希望培育出一個真正的尼安德特人大腦。為此,科學家們正在考慮如何制造所有的大腦區(qū)域,并將它們組合到一起。
不過,即便是科學家們創(chuàng)造出了整個尼安德特人的大腦,這個大腦可能也不足以為尼安德特人的生活提供完整的信息,因為行為會受到基因差異和環(huán)境的雙重影響。另外,尼安德特人和現(xiàn)代智人曾生活在同一個時代、同一片大陸,兩個人種之間并沒有產生生殖隔離,除了非洲人以外,現(xiàn)代人身上都攜帶有約2%的尼安德特人基因??茖W家們還不清楚這些基因給我們帶來了什么樣的影響,比如:人類會得二型糖尿病是否是因為尼安德特人的影響等。解決這樣的問題,也需要將尼安德特嬰兒帶到現(xiàn)代社會撫養(yǎng),做對比性研究。
因此,某些科學家想:如果我們的目的是了解尼安德特人的思想和對后世的影響,我們?yōu)槭裁床煌ㄟ^克隆來培育出一個完整的身體呢?
著名的遺傳學家喬治·丘奇教授就曾提議過克隆尼安德特人。在技術上,克隆尼安德特人需要大量的基因編輯,來制造一個尼安德特人的胚胎,該胚胎還需被植入人類母親的子宮內。在倫理上,一個尼安德特嬰兒的降生意味著這個物種的復活。但這是一個反進化的行為。許多的問題都將接踵而至,比如:我們應該如何對待尼安德特克隆人。
一些科學家認為,人類目前可能會對尼安德特人表現(xiàn)出歧視和反感等情緒。而且尼安德特人生活在農業(yè)社會,他們的消化系統(tǒng)很可能并不適應現(xiàn)代社會的食品。同時,他們也缺少應對一些現(xiàn)代病菌的能力,尼安德特克隆人能否存活下來也是問題。并且克隆的尼安德特人是否只是人類科學研究的樣品?他能否享受到和人一樣的權利?如他是否有權利因隱私權而拒絕人類對他所做的任何研究?
一面是科學研究的需要,一面是道德倫理的約束。我們是否應該復活尼安德特人?關于這個問題的討論可能要持續(xù)很久。
拓展閱讀:什么是類器官?
類器官是實驗室培養(yǎng)出來的組織(介于細胞和器官之間的細胞架構)集合體。不同于培養(yǎng)皿中的平面細胞組織,它們擁有類似于真實器官的復雜結構(三維結構),比如,在顯微鏡下能觀察到腎臟上的微細血管、大腦皮層或腸道內的褶皺。實驗室培養(yǎng)的類腦器官的大小和一個橡皮擦差不多,它們培育自人體胚胎干細胞。我們通常通過解剖尸體、動物模型和成像技術來了解大腦,但是這些方法仍有局限,很多大腦的活動細節(jié)還是無法被觀測到。雖然類器官在生物體外生存,但可以正常地運作一些簡單的大腦功能,幫助人們更好地了解大腦。