最后边疆
克雷斯塔湾（Zaliv Kresta）孤悬于俄罗斯东部边缘的十字形海湾，距离莫斯科1万千米，这里有着苏联的定居点埃格韦基诺特。这里一年中有6个月是土地封冻、海水冰结的状态，与世界其他地方音信不通。要想去那里，唯一的办法是从离它最近的通航的阿纳德尔乘坐两个小时的直升机。之后再从埃格韦基诺特出发，乘坐全履带的装甲运输车，艰难跋涉8个小时，才能够到达北极圈的驯鹿人驻地。那里像是地球上最偏远的角落。
生活在如此艰苦的环境中，楚科奇人创造了适应环境的奇迹。他们发展出了一套独特的生活方式，这使得他们在难以想象的恶劣环境中生存下去。2001年11月，我前去访问他们的时候，气温在夜晚会直线跌落到零下50摄氏度，深冬季节更会达到零下70摄氏度。从每年的9月开始到次年的6月，到处覆盖着厚厚的积雪和霜冻，大地俨然是来自另一个世界的冻原，找不到任何可以食用的植物。楚科奇人主要以驯鹿为生，也会在冰河上凿洞捕鱼。他们的生活方式和几千年前相比相差无多。他们用驯鹿皮和鹿筋缝制衣服，住在用兽皮和木杆搭建的帐篷中。驯鹿群季节性地迁徙，搜寻着它们唯一的食物——多汁的地衣。楚科奇人也随着驯鹿群四处迁徙。
对于绝大多数和我们一样生活在现代社会、惯于养尊处优的人来说，很难想象在这样严酷的环境下人类如何生存。然而就在这让大多数人难以存活的环境里，楚科奇人坚强地活着，繁衍不息。在过去数百万年间出现过的原始人类中，只有现代人在冰天雪地环境恶劣的北极存活了下来。严酷的环境不允许人类心存侥幸。自然选择只会青睐那些智力强大到足以在这冰天雪地的进化实验室生存下来的幸运儿。
这就很自然地解释了为什么我们发现的证据表明在2万年前人类才进入了亚洲的北极。如果真如遗传学和考古学数据暗示的那样，现代人在4万年前到达西伯利亚南部，那么他们还需要另外的2万年才能发展出适应北极残酷环境的生存能力。当然也有可能存在着之前没有被我们意识到的人口增长的压力，导致了他们向北迁移。不管是出于什么原因，西伯利亚东北部最早的人类遗址的时间都是始自2万年前，比如雅库茨克东南方的久科台，堪察加半岛的乌什开湖。这一时期，生活在西伯利亚地区的居民看起来已发展出显著区别于南部和西部居民的独特工具制造文化，这与他们高度适应严寒环境的生活方式相一致。他们尤其擅长将石头两侧打磨成对称的叶片状，以制造细石器，即石矛尖。类似的细石器在美洲进行的考古发掘中也有发现，这意味着史前的西伯利亚文化和美洲文化之间存在直接的联系。
很多年前人类学家们就推测美洲原住民和亚洲人有共同的起源。托马斯·杰弗逊（Thomas Jefferson）甚至在他1787年出版的著作《弗吉尼亚州笔记》（Notes on the State of Virginia）中这样写道：
……如果亚洲和美洲大陆是相互分离的话，那也仅仅是隔海相望……而且美洲印第安人和东亚居民相似的外表会让人不禁猜想，到底前者是后者的后裔，还是后者是前者的后裔……
亚洲东北部的居民和美洲原住民拥有一些相同的人类学特征——其中最为有名的是被称为铲形门齿的牙齿排列。20世纪中期，卡尔顿·库恩等人类学家甚至在人种上直接把美洲原住民划归为“蒙古人”。然而，问题在于没有人准确地知道美洲原住民已经在此生活了多久，他们又是什么时候与他们的亚洲表亲分开的。直到20世纪50年代，新墨西哥州克洛维斯的一处文化遗址被发现，经过放射性碳素断代技术的检测，考古学家们推导出其年代为距今1.1万年。在克洛维斯人们还发现了树叶形状的石矛尖，并在同一土层中发现了业已灭绝的猛犸象的骨头。这对发掘者来说显然是一个伟大的发现。随后的20年间，在北美又发现了多处几乎同一时间段的史前人类遗址。从这些遗址的发掘物看来，美洲原住民踏入这块大陆的时间不会早于1.2万年前。
但是，到了20世纪70年代和80年代，人们又发现了三处新的史前人类遗址——一处在北美，两处在南美。它们将人类抵达新大陆的时间从克洛维斯的1.2万年前再往前提。在宾夕法尼亚州的梅多克罗夫特岩棚（Meadowcroft Rockshelter）出土的手工制品，经过放射性元素检测，推断出其制作时间大约为1.4万年前，把克洛维斯的时间再往前推了3000年。这里进行的挖掘工作的细致程度让人印象深刻，考古学家们也将年代稍微往下进行了修正（大约1.25万年前）。这个结论得到了大多数人类学家的认可。智利南部的蒙特韦德（Monte Verde）史前人类遗址，年代与梅多克罗夫特大致相当，大约也是在1.3万年前。尽管附近发现的原始人使用的灶台据估计在3.3万年前，但是这个结论没有得到广泛的认可，大多数人还是认为蒙特韦德的时间和梅多克罗夫特相近，都在1.3万年前之后。
蒙特韦德史前人类遗址的年代表明，人类在到达智利之前至少已在北美生活了好几百年，这又把人类定居美洲的时间往前推了一点。但是真正引起轰动的是在巴西发现的史前人类遗址。1986年，《自然》杂志发表了考古学家尼德·吉东（Niede Guidon）的一篇论文，在标题中，她将其发现简要总结为“碳—14测定人类在3.2万年前到达北美”。这是她在巴西东北部佩德罗弗拉达的博克隆（Boqueirão）山洞挖掘的结果，看上去完全推翻了人类在1.3万年前到达美洲的结论。然而，经过更进一步的详细检测，结果证明吉东的结论站不住脚。吉东以为自己从遗址中找到的那块用来做放射性测量的木炭是当时人类生活用火的残留物，但实际上很可能是自然火留下的。与此同时，遗址中发现的大量被认为出自史前人类之手的粗制石制品，也难以令人信服，它们也可能是石头自然风化破碎形成的。正是这些疑点的存在，使古人类学家理查德·克莱因做出这样的判断：“在佩德罗弗拉达的发现也许很快就会被列入有关人类在美洲定居时间的种种可疑声明中了。”
总的来说，大多数确凿的考古学证据都表明人类最早是1.5万年前定居美洲的。当然，在这种情形下还有一个小问题：当时正值冰期的最顶峰，如果像人类学家和考古学家推测的那样，最早进入北美的人来自西伯利亚，那么他们在到达终点之前不得不穿越当时地球上最为严酷的环境。对于那些离开热带家乡不久的人类来说，那意味着一段炼狱般难以想象的历程。这样的旅程真的不可能发生吗？这个时候，遗传数据能够给我们提供更多线索。
道格·华莱士（Doug Wallace）是亚特兰大的埃默里大学的遗传学家。20世纪80年代早期在斯坦福大学求学期间，他帮着开创了人类线粒体DNA分析方法。在20世纪80年代中期转入埃默里大学后，他就潜心于美洲原住民的起源研究，尤为突出的研究是尝试将线粒体DNA作为工具，追踪早期美洲原住民的亚洲祖先。1992年，他和安东尼奥·托里奥尼（Antonio Torroni）出版了该研究的第一份重要报告。报告显示，美洲原住民至少是在两波移民潮中到达美洲的。第一批到来的居民定居在了北美和南美；第二批只在北美留下了基因踪迹。他们对于两次迁移潮发生的时间给出的估计跨度较大，可能在3.4万年前到6000年前的任意时间。他们的研究确认了美洲原住民和东北亚人拥有距今较近的共同线粒体谱系。
但是这些结果和我们的Y染色体数据一致吗？1996年，彼得·昂德希尔和他的同事们回答了这个问题。昂德希尔发现，Y染色体上的一种核苷酸变异（后来被命名为M3）在美洲原住民身上很普遍。尽管他们在研究美洲原住民时进行的取样工作并非巨细无遗，但是结果清晰显示出，在南美洲和中美洲90%的原住民样本上都有M3，北美洲原住民则是约50%有此血统。显然，这是美洲原住民Y染色体的主要标记，我们可以此定义美洲原住民血统。
现在唯一的问题是，我们在亚洲没有发现M3。这可能与它出现的时间有关。昂德希尔和他的同事们推测出M3存在的时间不超过2000年，但是，这个年代估计很难说是准确的。比如在Y染色体分析的早期阶段，我们用来推断M3的多样性时所使用的单个微卫星的突变率是高度不确定的（之前我们在欧洲用同样的方法测定过M173）。因此，它实际出现的时间仍然有可能早至3万年前，但显然这还需要做更多的工作才能验证。
到了1999年，牛津大学的法夫里西奥·桑托斯（Fabricio Santos）和克里斯·泰勒-史密斯（Chris Tyler-Smith），以及亚利桑那大学的坦尼亚·卡拉费特（Tanya Karafet）和迈克尔·哈默分别发表了研究成果，指出M3的祖先由一段被称为92R7的基因标记确定，它得名自Y染色体上一段此前没有被定义的核苷酸。他们发现从欧洲到印度，92R7广泛存在于欧亚大陆。考虑到其他核苷酸的变异情况，研究表明美洲原住民的祖先源自西伯利亚，这与华莱士的线粒体DNA研究结果如出一辙。但是，由于92R7的分布范围相当之广，要推测这个血统谱系的年龄实在困难，研究人员还需要找到这个谱系上的其他标记，才能找到最早出现在美洲的居民。
此后进行的研究发现M45标识与92R7有着相同的Y染色体谱系，这一研究结果意义重大。欧洲的M173由中亚地区的标记演化而来，看上去中亚人也把它带到了新大陆，并且在这一过程中产生了M3标记。这能够帮助我们清楚地追踪从非洲到中东，再经欧亚干草原带到美洲的迁移路线。但现在我们还是没法确定人类是何时进入美洲的，综合考虑遗传学和考古学结论，它可以是4万年前到1.2万年前这个时段的任何一个时间节点。
马克·塞尔斯塔德和我近来就M45谱系展开的分析进一步确定了一个新的标识M242，它由M45派生而来，大约2万年前出现在中亚或南西伯利亚，在亚洲从南印度到中国再到西伯利亚都有发现，当然也出现在了美洲。因为它在西伯利亚出现的频次最高，因此也被称为西伯利亚标识。它也被认为是M3的直接祖先，因此，形成了从M45到M242再到M3的进化顺序。这表明了在过去2万年间有移民从中亚进入美洲。M242看起来是美洲原住民中最古老的基因标识。由此，Y染色体研究成果给我们描绘的原住民基因图像与线粒体DNA的研究成果是一样的，但是显著地缩小了他们进入美洲的时间窗口。很显然，人类在早于2万年前的时期进入美洲是不太可能的，因为那个时候M242还停留在中亚。所以人类一定是在2万年前之后更近的时间才从西伯利亚迁出的，这样的推断与考古学证据更为一致。
在对美洲原住民进行基因分析的过程中，一幅迁徙的画面浮现出来，在2万年前，西伯利亚族群开始从南部向东部迁移。最早的迁移形成了生活在亚洲东北边缘的群体。得益于在中亚干旱草原形成捕猎生活能力，他们几乎完全依赖于远东地区的大型哺乳动物，诸如麝牛、驯鹿和猛犸象等勉强维生。他们堪称完美猎手，拥有精心打制的细石器、可迁移的住所和能够抵挡酷寒的衣服。这些在冻土带发展出良好适应性的居民逐步向东拓展他们的势力范围。冰期的温度逐步跌至最低点，越来越多的水分被冻结在冰盖中，海平面可能由此下降了超过100米。这样白令海海底的部分土层冒出水面，形成了一座连接西伯利亚和阿拉斯加的大陆桥。西伯利亚族群通过这座大陆桥来来往往，同时过着亚洲人和美洲人的生活。
图8 M45是绝大多数西欧人的祖先（拥有M173标记），它同时也是美洲原住民的祖先（拥有M242和M3标记）
但是，这些1.5万至2万年前的第一批美洲原住民显然还有不止一个障碍需要克服。自然而然地，当他们向南进发的时候，就会被覆盖在加拿大北部和阿拉斯加东部大部分地区的绵延不断的冰川阻碍。只有在1.5万年前之后冰川开始消退的时候，他们才有可能通过所谓的“无冰走廊”横穿原来冰封的土地进入北美大平原，一些古气候学家相信这条走廊就坐落在落基山脉东部边缘。也就是在这个时期前后，灰熊首次由西伯利亚进入北美，这也说明人类不是唯一被阿拉斯加冰川阻挡住的物种。考虑到这2万年之久的基因年龄与作用于冰层和海平面的扩张相关的气候学推论，我们可以解释为什么在美洲找不到在这个时间之前的考古学遗存。尽管将来有可能发现存在于1.5万年前的史前人类文化遗址，但目前我们所掌握的绝大多数的证据都倾向于人类进入美洲的时间相对较晚这一事实。石头和遗骸似乎都站在了DNA一边。
