【向子期專欄】狼是如何進化成狗的?
我們與狗的關係可以追溯到幾萬年前。據信,已確認的最古老的狗化石已有 14,000 多年的歷史。DNA 分析、放射性碳定年和先進的測量技術正在幫助科學家了解狗來自哪裡以及它們何時成為我們最好的朋友。傑姬·布朗Jackie Brown發表在最新一期《國家地理雜誌》(National Geographic) 的<狼是如何進化成狗的?古代化石提供了有趣的線索>( How did wolves evolve into dogs? Ancient fossils provide intriguing clues)指出,家犬的進化經歷了很長一段時間,在此期間,狼和狗不斷雜交,這在分析犬科動物化石甚至 DNA 方面造成了混亂。
狗化石最古老的化石已有近 36,000 年的歷史
在研究犬類化石時,研究人員檢查了它們的形態特徵,例如牙齒的大小和排列、鼻子和下顎骨的大小和長度以及頭骨的形狀。然後研究人員將它們與現代狗、現代狼、已證實的早期狗化石和史前狼化石進行比較。
古代狗化石的一些特徵包括頭骨和口鼻部較短、牙齒擁擠且較小(由於口鼻部較短)以及寬闊的上顎和顱骨。此外,科學家可以使用一種稱為幾何形態測量學的先進骨測量技術來分析頭骨的曲線,以便可以更輕鬆地對各個標本進行比較。
確定這些骨頭到底是什麼並不總是那麼容易。一些冰河時期的狼狗化石被歸類為“早期的狗”,這意味著它們處於發展的早期過渡階段——不完全是狼,也不完全是家養的狗,而是介於兩者之間。
這些早期的狗化石更像是狼與狗的雜交品種,是家犬最早的祖先。其中有記錄的最古老的頭骨是 1860 年代在比利時戈耶的一個洞穴中出土的。根據放射性碳定年,這塊古老的化石已有近 36,000 年的歷史。
最古老的狗頭骨,類似於狼與狗的雜交種
戈耶特狗屬於舊石器時代的狗,其頭骨更類似史前狗,而不是現代狼。對 1975 年在西伯利亞阿爾泰山脈的一個洞穴中發現的另一塊頭骨化石進行的放射性碳測年和解剖分析表明,該頭骨大約有 33,000 年的歷史。
研究人員得出的結論是,在西伯利亞發現的這個像狗一樣的頭骨來自一隻處於發育早期過渡階段的幼犬。
在一段背景上可以看到狗頭骨。它顯示了鼻子所在的尖角區域和眼睛所在的空腔。頭骨一般較窄。
這一隻現代狗的頭骨。戈耶狗頭骨於 1860 年代在比利時發現,其放射性碳可追溯到近 36,000 年前,這是迄今為止發現的最古老的狗頭骨,更類似於狼與狗的雜交種。
人和狗的埋葬都表明狗和人類之間的親密關係
透過分析狗的化石,我們可以了解很多關於古代人類和狗之間的關係。例如,已確認的最古老的狗化石,即波恩-奧伯卡塞爾狗,據信已有 14,000 多歲。 1914 年,人們在德國奧伯卡塞爾的一座古墓中發現了這隻狗的遺骸以及一男一女的遺骸。
事實上,這隻波昂-奧伯卡塞爾狗是一隻小狗,大約七個月大。最近對這塊化石的檢查得出的結論是,狗患有犬瘟熱,在它死亡之前,人類在它生病之前提供了照顧和護理。
這塊化石也是最古老的已證實的家狗與人類合葬的證據。無論是單獨埋葬、與其他狗一起埋葬,還是與人類一起埋葬,狗的埋葬都表明狗和人類之間的親密關係,這超出了飼養動物的功能用途。它像徵著高度的尊重,並暗示狗最終從野生動物轉變為被寵愛的寵物。
海岸薩利希毛茸茸的狗是誰? DNA 測試提供了一些線索。
1970 年代,在靠近伊利諾州和密蘇裡州邊界的伊利諾河谷的一個名為科斯特的考古遺址出土了三隻家養狗的骨骼遺骸。這些骨頭是在淺坑中發現的,表明它們是故意埋藏的。由於骨頭上沒有發現工具痕跡(這表明它們是被人類殺死的),因此這些狗被認為是自然死亡。隨後的放射性碳定年顯示,科斯特狗的骨頭已有一萬年的歷史。
在阿拉斯加發現的一塊 10,150 年前的骨頭碎片,擊敗了這些化石,成為北美最古老的家犬化石。雖然這塊骨頭最初被認為來自古代熊,但 DNA 證明它來自家養的狗。對這塊化石的進一步分析表明,它與 23,000 年前生活在西伯利亞的犬類祖先密切相關。所有這些都表明,冰河時代的西伯利亞獵人可能已經馴化了狗,而人類及其犬類同伴從西伯利亞遷徙到北美的時間比之前認為的要早約 4000 年,即冰川融化之前。透過追蹤狗狗的移動方式,我們可以更了解人類的移動方式。
再往前看,研究人員分析了先前定序的狗的粒線體基因組,發現所有古代美洲狗的起源可能可以追溯到大約 23,000 年前生活在西伯利亞的共同犬類祖先。生活在北美的古代狗在幾千年後幾乎消失了。這可能是由於歐洲人帶著自己的品種來到美洲,很快就佔領了美洲。
狗從哪裡來?
各種研究都集中在三個主要地理區域——亞洲、中東和歐洲——作為家狗的起源地。一些科學家認為,狗可能在不同的地理位置被馴化了兩次,而另一些科學家則認為馴化是單一事件。
科學尚未最終確定狗的確切起源,但每項新研究都讓我們離解開這個謎團又更近了一步。在比利時、西伯利亞以及捷克共和國發現的古代狗形化石(估計年齡都在 36,000 至 33,000 年前)可能意味著在多個地理位置嘗試馴化狼的實例不止一次。
一些基於 DNA 的研究也提出了雙重譜系,其中包括 2022 年的一項大型研究,該研究分析了古代狼的 DNA,並發現了東亞和中東可能發生兩次馴化事件的證據。其他研究,包括2021 年發表的兩項研究,顯示了家養狗的一個起源地的證據,其中一項將狗的起源追溯到23,000 年前的西伯利亞,另一項則確定滅絕的日本狼是與狗關係最密切的亞種。
狗的化石骨頭部分被泥土覆蓋。他們躺在一個淺泥坑里,坑的左上角放著一把鏟子。
深入研究狗的DNA
儘管科學家在研究家犬的演化方面取得了很大進展,但大部分研究都是相互矛盾的。我們仍然不知道狼何時變成狗,對於家養狗的起源也沒有共識。
粒線體 DNA 分析使用高度靈敏的技術來觀察古代化石中發現的特定類型的 DNA,為試圖確定現代狗起源的時間範圍的研究人員打開了一個新的資訊世界。由於狗和灰狼有 99.9% 的 DNA 相同,研究人員可以分析遺傳變異。然而,DNA 分析並不總是明確的,因此很難得出明確的結論。使用一個物種個體中可觀察到的特徵(例如體型、毛髮長度和顏色、頭部和腿部形狀)(稱為表型的特徵)來將今天的狗與它們的祖先(灰狼的仍然未知的亞種)進行比較也很困難。
狗的馴化發生在大約 14,000 年前
儘管化石證據表明狗的馴化發生在大約 14,000 年前,但基於 DNA 的研究通常認為狼和狗之間的分裂要早得多。 2022 年的 DNA 研究分析了跨越 10 萬年的 72 個古狼基因組,得出的結論是狗可能早在 4 萬年前就出現了,這與一些早期研究確定的時間框架大致相符。例如,2017 年,研究人員分析了來自德國和愛爾蘭的三塊古代狗化石的基因組。在將這些古代基因組與超過 5,000 隻現代狗和狼的遺傳數據進行比較後,研究小組估計狗和狼在 37,000 至 41,000 年前分道揚鑣。研究還確定,狗在 17,000 至 24,000 年前分裂成兩個種群:東方狗(東亞品種的祖先)和西方狗(後來成為現代歐洲、南亞、中亞和非洲品種)。根據這些時間框架,他們估計狗的馴化發生在 20,000 至 40,000 年前的某個時間。
科學技術不斷為研究人員提供新的和改進的資源來尋找答案。我們調查得越多,我們就越能發現狗的起源。