文 / Joanne Shih
‘人类大约在西元前一万年到九千年前开始进行农业活动，在随后的五千年之内，人类祖先开始进行植物栽植与动物驯化，进入新石器革命（Neolithic Revolution）时期，各类型的农业活动在欧亚大陆的西侧大规模的发展，然而，是何种契机促使人类生活型态的转变？这些变化又是源于哪些民族？考古学家利用基因分析技术，逐步揭开神秘历史的面纱。’
农业与畜牧的起源在人类历史中是相当重要的事件之一，将近西元前一万年前，游牧民族开始定居、建立稳定聚落，并且由狩猎采集进入农耕的生活型态，此时期正是所谓的新石器革命（Neolithic Revolution），是人类史上第一次的农业革命，不仅是产食方式的转变，同时更象征著社会、政治、经济以及科技的发展，让人类在近代文明发展中扎下稳固的根基。
现今西亚、北非以及幼发拉底河（Euphrates）与底格里斯河（Tigris）所构成的两河流域周边，包含黎凡特（Levant）、美索不达米亚（Mesopotamia）和古埃及（Ancient Egypt）等区域是新石器时代文明的摇篮，这片土地有着两条河流的灌溉，因此孕育出适合植物生长的肥沃土壤，在地图上形似一弯新月而被称为肥沃月湾（Fertile Crescent），许多人类文明都是从这里发源，考古学家将西亚由安纳托利亚（Anatolia）一路延伸至美索布达亚平原的区域称为近东（Near East），近东接近今日伊朗附近的札格罗斯地区（Zagros region），最早农业发展与贮粮的证据被保存于此。
不过，考古学家并不清楚是什么原契机让人类展开农耕，人类如何发现植物的果实的种子可以用来播种？而农业的起源究竟是始于单一特定的民族？亦或是发展自不同聚落的民族？考古学家一直以来都试图解开这些疑惑，使用传统的放射性碳定年法（Radiocarbon dating）分析化石的年代，近年来随着基因分析技术日新月异，科学家以 DNA 定序从腐朽的骨骸中还原遗传讯息，拼凑出历史的原貌。
上图：肥沃月湾（Fertile Crescent）与周边地理示意图。
（来源：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fertile_Crescent_map.png）
基因技术化身时光机 重现万年史前真相
从考古遗骸中纯化 DNA 的技术看似直观，但是实际执行起来却有许多障碍需要克服，因为并非所有埋存在地底下的骨骸化石都被完整保存，经历数千数万年，许多骨骸早已被微生物分解腐朽，能够作为检测样本的遗骸相当有限，为了克服困难，科学家发展出两种方法侦测化石中的 DNA。理想情况之下，考古学家使用内耳岩样骨（petrous bone）的部位，这是全身骨质密度最高的部位之一，从中分析出的内源性 DNA 含量将近身体其他部位骨质的 100 倍；而更多时候考古学家手边有的材料是腐朽的骨骸碎片，甚至无法辨识完整的部位，因此科学家利用溶剂内杂合分析法（in-solution hybridization），将考古样本混合于特殊溶剂中，再使用特定的 DNA 或 RNA 探子（probes）侦测远古代人类基因片段，从混杂着微生物与其他遗传物质中分离出重要的基因讯息。
几乎相同时期 农业源于不同民族
近期有两篇分别发表于《 科学（Science）》与《 自然（Nature）》期刊的研究，分析远古农民的遗传物质，发现农业并非源自于单一民族，更进一步确立农业文明几乎在相同的时间点发源于多个民族，其中《科学》期刊报导欧洲团队的研究成果，分析考古遗骸进行基因定序，从中鉴定出过去不曾发现的人种，既非欧洲第一代农牧民族的祖先，也与现今的欧洲民族并没有显著的关联，指出伊朗地区的农民与欧洲农牧民族的基因有明显差异，配合考古证据推算早在新石器时代之前，人类祖先就出现不同的族群分支。
另一篇研究则是今年七月份发表于《自然》期刊的文章，由哈佛大学医学院遗传学系与其他众多学术单位合作的团队，分析西元前一万两千年到一千四百年前，居于近东 44 位农牧民族的基因，发现该聚落农民的有一半的基因属于巴萨尔欧裔血统（Basal European lineage），同时比较其他考古证据，发现居于札格罗斯山脉的住民与来自黎凡特南部（现今以色列与约旦的位置）的第一代农民基因有显著差异，反而发现他们是札格罗斯地区的猎食采集民族的后裔，这些民族的后裔随后又与安纳托利亚人混血，在欧亚大陆拓展领地，将新石器时代的农业技术拓展至西欧与南亚。
千万年演化革新 不变的是人类对文化与生活的追求
早在一万年前的人类文明植物与动物驯化的开端，以及继之发展的农业经济、社会政治、宗教文化等，种种文明的发展来自人类的对生活品质的追求，以及对未知的好奇，这是存在于人类特质中数十万年不曾改变的特质，将考古学结合基因分析技术，我们有更精确的考古证据揭开千万年前的历史，随着越来越多的古文明探索与分析，远古生活的面貌一点一滴被还原，让人们更了解祖先一路是如何走来，除了满足人类的求知欲，更重要的是希望能鉴往知来，期许得知往后人类文明将何去何从。
下篇预告：
近年来随者基因体技术的发展，研究人员多了一项利器分析考古样本，科学家从最早有人类与犬动物共存的考古遗址中取得三种狼的生物样本，同时研究两种不同品种的犬科动物，经过分析与比对，证实家犬是由狼所驯化而来，而且也发现早在农业活动出现之前，人类的老祖先已开始驯化动物…敬请期待基因时光机(下)：曾几何时狗儿与人类密不可分
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参考文献：
1. Glimpse Back at Farming Through Genomics. Genome Web. August 2, 2016
2. Welcome to the age of ancient DNA sequencing. Are Technica. July 29, 2016
3. Genomic insights into the origin of farming in the ancient Near East. Nature (2016):10.1038/nature19310
4. Wikipedia: Neolithic Revolution: https://en.wikipedia.org/wiki/Neolithic_Revolution
5. Wikipedia: Fertile Crescent: https://en.wikipedia.org/wiki/Fertile_Crescent
6. Domestication of plants in the Old World: the origin and spread of domesticated plants in Southwest Asia, Europe, and the Mediterranean Basin. Choice Reviews Online 50.09 (2013): 50-4995-50-4995.
图片来源：
1. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maler_der_Grabkammer_des_Sennudem_001.jpg
2. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fertile_Crescent_map.png
