人類，以及我們的直系祖先，漫長的數百萬年來，都靠著簡單加工的石器以「採集狩獵（hunter-gatherer）」維生，沒有能長久利用的容器，也儲藏不了太多食物，這就是「舊石器時代（Paleolithic）」。情況到了一萬多年前，冰河時期結束後有了劇烈的變化。
肥沃月灣－農業發源地
溫暖的氣候讓位於中東，被後世稱作「肥沃月灣（Fertile Crescent）」一帶的居民，探尋出與周圍動植物更加密切的共生方式。他們將本來在吃的各式植物，逐漸「馴化」為能定期收割的穀物、作物；也試著把多種動物，培養成更好掌握的家畜；另外能長久使用的容器－陶器也被發明。
農業與陶器，讓人類有了定居，發展出農村聚落的條件；產業轉型後的肥沃月灣，從此進入「新石器時代（Neolithic）」。然而農業怎麼在肥沃月灣發展，長期困擾著考古學家。
肥沃月灣的西邊叫作黎凡特（Levant），包括今日的以色列、約旦、敘利亞等地；東邊則是現在的伊朗、伊拉克。面積如此龐大的地理區域中，農業最初是只有單一起源核心，接著才向四周擴散嗎？或是先在多地分別獨立發明，隨後再交流融合？2016 年數個古代遺傳學研究，替解答這個問題，提供了有力的線索 [1][2][3]。
同時起源的雙核心
古遺傳學家最近，成功從肥沃月灣東西兩邊的遺骸中，分別定序出許多古代基因組。比較後非常明確的結果是，中東新石器農夫的遺傳組成，不論是東邊或西邊，都各自跟當地更早前的採集狩獵族群十分類似，但東西彼此間卻差異甚大；進一步估計遺傳上分家的年代，甚至達到數萬年之久，遠遠早於農業誕生的時期。
考古證據則顯示，肥沃月灣東西兩邊，最早種植或養殖的項目也不太一樣。馴化的大麥、小麥這類農作物，首先在西邊出現，穀物率先在敘利亞出現後，至少又經過 400 年才傳到周圍 [4]；東邊遺址儘管也找到過二棱大麥（two row barley），但看來應該是野生的，而東邊常見的山羊，西邊一開始也見不到。
綜合起來看似合理的推論是，肥沃月灣的農業，至少有東西邊兩個獨立的起源地，由遺傳上分家很久的兩群人，在差不多的年代各自開始發展；而且即使過了數千年，東西兩邊的 DNA 交流都還十分有限。
農業怎麼傳入歐洲？
黎凡特的農業，後來又向西傳播到安那托利亞（Anatolia，位於今日的土耳其。荷馬史詩描述的「特洛伊戰爭」，特洛伊城就位於此地），接著進入歐洲。農業傳入歐洲的方式，考古學家也疑惑許久。
歐洲農業源自安那托利亞，爭議不大，但怎麼來的，則有不同的見解：一派人認為，是安那托利亞的農夫，帶著種子等家當向西移民，才將新石器式的新生活傳入歐洲；另一派則主張，是歐洲本來的採集狩獵者，向東方學習新的生產方式後，直接轉型成為農夫。
歐洲的農業傳播，是單純文化的交流，或是與基因一起移動？有關基因的疑難雜症，交給古代遺傳學就對了。事實上，歐洲這部分的研究論文，比肥沃月灣的研究還要更早問世。
研究歐洲古代基因組的 3 篇劃時代論文，在 2015 年發表 [5][6][7]。這批研究一共獲得來自歐亞大陸西方，高達上百個古代基因組，而且年代由 8000 多年前的採集狩獵族群，經歷新石器時代的農夫，一直跨越到青銅時代結束的 2000 多年前，因此可以兼顧時間、空間，進行相當全面的比較，可謂人類學的重大突破。
脫亞入歐的農夫移民潮
假如歐洲早期的農夫，是直接由本來的採集狩獵者轉型而成，那們我們應該觀察到兩群人的遺傳組成差異不大。
結果完全相反，在距今 5000 到 8000 年前，歐洲各地新石器時代的農夫，不論位於西北邊疆的愛爾蘭 [8]、西歐的伊比利半島 [9]、北歐的瑞典、義大利阿爾卑斯山上的冰人奧茨、中歐德國與奧地利的 LBK 文化，或東南歐的愛琴地區 [10]，遺傳上全都與歐洲本土的採集狩獵族群格格不入。
各種統計分析方式，得到的結果極為一致：歐洲早期的農夫們，遺傳上與新石器時代的安那托利亞居民非常接近，卻和歐洲採集狩獵族群顯得疏遠。這就表示，最初由亞洲引進歐洲的農業，不只牽涉到物質文化轉變，還有 DNA 的成分。
有趣的是，遺傳學家還發現，在 8000 多年前移民脫亞入歐以後，新來的農夫與較早的採集狩獵族群間，一開始的混血程度普遍很低；不過等到距今 5000 到 7000 年前間，也就是過了幾十代人以後，歐洲農夫源自採集狩獵者的祖源（ancestry）反而明顯上升，顯然是事後的遺傳交流所致。
如今證據相當充分：歐洲的新石器轉型（Neolithic Transition）是由亞洲的移民潮，將農業與陶器引進歐洲所致。
然而以上討論，並沒有包含到歐洲更東緣的區域，像是波羅的海東岸（例如今日的拉脫維亞）；還有東歐大草原，也就是黑海與裏海的北方一帶。不禁讓人好奇：歐洲東緣的狀況，也跟西歐、中歐、南歐一樣嗎？ 留待下集 ─〈DNA 溯源歐洲農業 (下)：本地居民新生活〉為您解答！
文 / 寒波
延伸閱讀：木乃伊的DNA (上)：用遺傳學破解神秘古埃及 曾經輝煌的古埃及文明參考文獻：
1. Lazaridis, I., Nadel, D., Rollefson, G., Merrett, D. C., Rohland, N., Mallick, S., … & Connell, S. (2016). Genomic insights into the origin of farming in the ancient Near East. Nature, 536(7617), 419-424.
2. Broushaki, F., Thomas, M. G., Link, V., López, S., van Dorp, L., Kirsanow, K., … & Kousathanas, A. (2016). Early Neolithic genomes from the eastern Fertile Crescent. Science, 353(6298), 499-503.
3. Gallego-Llorente, M., Connell, S., Jones, E. R., Merrett, D. C., Jeon, Y., Eriksson, A., … & Jeon, S. (2016). The genetics of an early Neolithic pastoralist from the Zagros, Iran. Scientific Reports, 6.
4. Arranz-Otaegui, A., Colledge, S., Zapata, L., Teira-Mayolini, L. C., & Ibáñez, J. J. (2016). Regional diversity on the timing for the initial appearance of cereal cultivation and domestication in southwest Asia. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(49), 14001-14006.
5. Haak, W., Lazaridis, I., Patterson, N., Rohland, N., Mallick, S., Llamas, B., … & Fu, Q. (2015). Massive migration from the steppe was a source for Indo-European languages in Europe. Nature, 522(7555), 207-211.
6. Allentoft, M. E., Sikora, M., Sjögren, K. G., Rasmussen, S., Rasmussen, M., Stenderup, J., … & Malaspinas, A. S. (2015). Population genomics of bronze age Eurasia. Nature, 522(7555), 167-172.
7. Mathieson, I., Lazaridis, I., Rohland, N., Mallick, S., Patterson, N., Roodenberg, S. A., … & Sirak, K. (2015). Genome-wide patterns of selection in 230 ancient Eurasians. Nature, 528(7583), 499-503.
8. Cassidy, L. M., Martiniano, R., Murphy, E. M., Teasdale, M. D., Mallory, J., Hartwell, B., & Bradley, D. G. (2016). Neolithic and Bronze Age migration to Ireland and establishment of the insular Atlantic genome. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(2), 368-373.
9. Günther, T., Valdiosera, C., Malmström, H., Ureña, I., Rodriguez-Varela, R., Sverrisdóttir, Ó. O., … & de Castro, J. M. B. (2015). Ancient genomes link early farmers from Atapuerca in Spain to modern-day Basques. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(38), 11917-11922.
10. Hofmanová, Z., Kreutzer, S., Hellenthal, G., Sell, C., Diekmann, Y., Díez-del-Molino, D., … & Kirsanow, K. (2016). Early farmers from across Europe directly descended from Neolithic Aegeans. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201523951.
（作者部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名的粉絲團《同名的粉絲團》，歡迎參觀、拍打、與餵食）
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