圖解人類進(jìn)化史:直到20世紀(jì)30年代,科學(xué)家都相信,人類較大的大腦是驅(qū)動(dòng)人類演化并最終讓我們勝過類人猿近親的關(guān)鍵。然而,在過去幾十年中,這種早期理論的錯(cuò)誤變得越來越清晰。古猿(包括人類和我們的已滅絕祖先的進(jìn)化分支)化石正在揭示最終導(dǎo)致現(xiàn)代人類崛起的主要步驟。例如,可追溯到600萬年前的最早期古猿化石表明,人類祖先在他們的大腦變大之前很久就已經(jīng)開始用雙腿走路了。
一些生理特征使智人最終成為了地球的主人,讓我們發(fā)展出了語言、工具和藝術(shù)。最近,科學(xué)家通過探索三具人類近親——南方古猿、直立人以及尼安德特人的遺骸,包括從手臂、腳踝到腿和牙齒等身體各部分的演化,來為我們重建人類征服世界的歷程。
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綽號(hào):露西人
存在時(shí)間:390萬年前~290萬年前
身高:男性1.5米,女性1米
體重:男性40千克,女性30千克
迄今為止在整個(gè)東部非洲已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過400塊南方古猿化石,其中最知名的是一具僅存部分的頭骨。當(dāng)這具女性頭骨化石于1974年在埃塞俄比亞被古人類學(xué)家唐納·約翰森發(fā)現(xiàn)時(shí),他和自己的團(tuán)隊(duì)重復(fù)播放甲殼蟲樂隊(duì)的名曲《空中戴著鉆石的露西》,于是這具化石就有了“露西”這個(gè)名字。
“露西人”,或稱“南方古猿”,生活在390萬年前~290萬年前,與現(xiàn)代猿類共享許多特征。彎曲的手指和腳趾、靈活的雙肩和相對(duì)長(zhǎng)的手臂表明,他們依然要靠樹木來?xiàng)?、躲避掠食者和采集果?shí)。他們的大腦只有我們的1/3大,他們成年之前的時(shí)間也比我們短,寶寶成長(zhǎng)的速度和猿類的一樣快,這就意味著他們?cè)诔赡曛皩W(xué)到的東西比現(xiàn)代人類少。他們的男性的個(gè)頭比女性大得多,可能以小家族的方式生活。
盡管擁有明顯的猿類特征,但南方古猿還是被認(rèn)為是一種早期“人”。這是基于他們與人類明顯相似的一些進(jìn)化性改變,其中包括較小的犬齒以及頭骨上的一個(gè)洞(下方軀體的脊髓可經(jīng)由這個(gè)洞進(jìn)入顱內(nèi)),這表明他們的腦袋在身體正上方,而不像猿類那樣在身體前面。最值得注意的是,南方古猿的骨架為了雙腿走路而發(fā)生了多種改變:臀部的寬、短和碗形有助于負(fù)載體重,腿朝內(nèi)彎讓雙膝和雙腿靠攏,這一點(diǎn)與人類相像。這些為了雙足行走而出現(xiàn)的適應(yīng)性改變,使得這些早期“人”能往返食物來源地之間的更遠(yuǎn)距離,能在不斷變換的環(huán)境中生存下來。
科學(xué)點(diǎn)評(píng) 人類現(xiàn)存的最近親——黑猩猩可以雙足站立。但在這一點(diǎn)上黑猩猩與人的區(qū)別是:黑猩猩并非習(xí)慣性站立。從偶爾站立到習(xí)慣性站立,必然會(huì)造成解剖特點(diǎn)的改變。露西的骨架就有這些改變,她和人類的骨架很相似。另一個(gè)證據(jù)是來自坦桑尼亞的與露西同時(shí)代的“利特里足跡”??茖W(xué)家研究了利特里足跡和露西的步態(tài),并與人類和黑猩猩的踏足特征作比較。我們的足跡反映了腳底不同點(diǎn)所受的壓力,因?yàn)槟_上所有點(diǎn)并非同時(shí)落地。壓力先到腳跟,接著到腳趾。根據(jù)這個(gè)原理,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)利特里足跡(也就是露西時(shí)代的人猿足跡)與現(xiàn)代人類的足跡頗為相似。于是,露西也就被認(rèn)為是人類的一個(gè)祖先了。
利特里足跡 1976年,古人類學(xué)家安德魯·希爾和一名同事在坦桑尼亞一處古人類學(xué)遺址互相投擲大象糞玩耍時(shí),意外發(fā)現(xiàn)了一條已有大約360萬年歷史的古人足跡,這就是后來所稱的“利特里足跡”。在這之前發(fā)現(xiàn)的最古老的人類足跡也只有幾萬年歷史。利特里足跡的保留,其實(shí)是一連串事件的令人難以置信的結(jié)果。
首先,附近一座火山噴出大量火山灰,周圍一大片地區(qū)被火山灰層覆蓋。接著,一場(chǎng)小雨墜落到火山灰上,形成水泥漿——捕捉足跡的絕佳材料。鳥類和哺乳動(dòng)物留下一大串足跡,而最壯觀的卻是一大一小兩個(gè)人一路留下的足跡?;鹕皆诤罄m(xù)噴發(fā)中噴出更多火山灰,塵封了這些足跡。最終,數(shù)百萬年的侵蝕作用讓它們重見天日??茖W(xué)家說,這些足跡與黑猩猩的足跡完全不一樣,與現(xiàn)代人類的足跡則非常相似。有人推測(cè)這些大大小小的足跡屬于一對(duì)母子,但也有人不這么認(rèn)為。不管它們屬于什么,無疑都是最驚人也最誘人的化石發(fā)現(xiàn)之一,因?yàn)樗鼈兌ǜ窳耸非皻v史的一個(gè)時(shí)刻。
其余足跡顯示了其他21種動(dòng)物的存在,其中包括鬣狗、野貓、狒狒、野豬、長(zhǎng)頸鹿、瞪羚、犀牛、多種羚羊、三趾馬、水牛、一種已滅絕的大象、兔子以及多種鳥。此外還有雨滴痕跡。這些足跡少有重疊,意味著它們被迅速覆蓋。
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存在時(shí)間:190萬年前~20萬年前
身高:1.45~1.5米
體重:40~68千克
在人類進(jìn)化過程中,不同的古猿種類不斷出現(xiàn)又很快消失。直立人是其中的一個(gè)例外:這個(gè)“人種”不但長(zhǎng)命而且很成功;從190萬年前~20萬年前,他們一直生活在地球上。
最著名的直立人樣本是1984年在肯尼亞發(fā)現(xiàn)的“圖爾卡納男孩”。這具幾乎完整的骨架提供了首批確定無疑的證據(jù)——在大腦達(dá)到當(dāng)代人類大腦大小之前超過100萬年之時(shí),直立人的顱后骨架(指其他一切骨骼都位于頭骨以下)已和當(dāng)代人類基本相同。與猿類不同,直立人筆直站立,這也是他們得名的原因。
解剖結(jié)構(gòu)再加上與化石一起發(fā)現(xiàn)的工具,顯示直立人是第一批真正意義上的狩獵-采集者。他們的身體適應(yīng)于長(zhǎng)距離行走和奔跑,這很可能讓他們具備捕獵大型動(dòng)物的能力。雖然沒有弓箭之類的武器,但直立人可能把獵物追得筋疲力盡,然后用相當(dāng)簡(jiǎn)單的工具殺死它們。捕獵為直立人提供肉食,這種高能量食物對(duì)發(fā)展出更大的大腦是必要的。
雖然直立人的生長(zhǎng)速度仍快于現(xiàn)代人類,因而在成年以前學(xué)到的東西也要少些,但他們由于以家族為群體居住,互相合作,甚至可能發(fā)展出了基礎(chǔ)的語言形式,因此成為了一個(gè)非常成功的物種。還有化石證據(jù)顯示他們關(guān)愛老人和弱者。所有這些能力——打獵、采集、使用工具和生火,使得直立人在一系列環(huán)境中都能生存。這讓他們不僅能蔓延到整個(gè)非洲,而且成為已知第一個(gè)走出非洲大陸、到達(dá)亞洲西部和北部、最終來到印度尼西亞的人類祖先。 科學(xué)點(diǎn)評(píng)
貫穿整個(gè)更新世時(shí)期,非洲東部不斷變干燥。到150萬年前,草原面積大大擴(kuò)張。直立人看來利用了這種新環(huán)境。一種理論推測(cè),當(dāng)他們走出森林來到大草原上后,需要散失熱量?,F(xiàn)代人類相對(duì)于黑猩猩來說毛發(fā)要少得多,而出汗對(duì)我們而言是一種有效的降溫方式,因?yàn)闆]有濃密的毛發(fā)來捕捉汗液和阻止它蒸發(fā)。雖然還不能確切地說人類最早在何時(shí)失去了皮毛,但150萬年前可能就是這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
人為何失去皮毛? 人類在大約5000種哺乳動(dòng)物中顯得很“搶眼”的一個(gè)方面,就是我們幾乎是光著身子的。只需看看貓和狗,就不難理解這一點(diǎn)。科學(xué)家對(duì)人類為何失去皮毛提出了三種主要解釋。
“水猿”假設(shè)認(rèn)為,600萬年前~800萬年前,現(xiàn)代人類的猿類祖先基于在淺水域覓食而過著半水生生活。在水里皮毛不是有效的絕熱體,所以人開始失去皮毛,像其他水生哺乳動(dòng)物一樣代之以相對(duì)高含量的身體脂肪。這種解釋可謂異想天開,可惜人類水生階段的古生物學(xué)證據(jù)迄今未能找到。
第二種理論是,我們失去皮毛是為了在適應(yīng)熱帶干草原的生活后控制體溫。我們的猿類祖先大多數(shù)時(shí)間生活在涼爽的森林里,而渾身毛茸茸的直立人走在烈日下容易過熱。這種降溫理論看起來很有道理,但缺少皮毛雖然讓我們?cè)诎滋焐?,卻同樣也讓我們?cè)谝归g失去很多熱量,而在夜間我們需要保存熱量。
不久前,科學(xué)家對(duì)人類祖先變得光溜溜的原因提出了第三種解釋——為了減少泛濫于皮毛的外部寄生蟲,例如扁虱、虱子、咬蠅等。這些蟲子不僅會(huì)帶來刺激感和不舒服,而且攜帶病毒、細(xì)菌和基于原生動(dòng)物的疾病例如瘧疾、昏睡癥、西尼羅病以及萊姆?。ㄒ环N由扁虱叮咬而出現(xiàn)麻疹、發(fā)燒等癥狀的傳染性疾?。?。所有這些疾病都可能引發(fā)慢性病,甚至造成死亡。能生火、建造棲居處和縫制衣物的人,應(yīng)該能夠失去皮毛,因此能在減少寄生蟲的同時(shí)不會(huì)在夜間或寒冷天氣受凍。
人類感染虱子僅限于身體上有毛的部位,這看來支持了寄生蟲假設(shè)。被描述為“烤得太過、長(zhǎng)著齙牙的臘腸”的鼴形鼠,看來也支持了這種假設(shè)。它們大群生活在地下,按理說寄生蟲很容易傳播。然而,它們的身體合起來的熱量以及地下的封閉空間很可能解決掉把熱量散失到寒冷空氣中的問題,使得它們也變得一絲不掛。
需要指出的是,對(duì)“人為何失去皮毛”的解釋至今沒有定論。
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存在時(shí)間:20萬年前~3萬年前
身高:1.55~1.7米
體重:40~90千克
盡管早在1829年就首次發(fā)現(xiàn)了尼安德特人的化石(地點(diǎn)是在比利時(shí)),但直到1856年在德國(guó)的尼安德特發(fā)現(xiàn)一具部分完整的骨架化石后,科學(xué)家才知道尼安德特人是人類的一種早期祖先。此后,數(shù)百塊尼安德特人的化石被發(fā)現(xiàn),使得他們成為被了解得最多的人類近親。
大約20萬年前~3萬年前,尼安德特人生活在歐洲和亞洲的寒冷氣候條件下。然而,他們對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力卻很強(qiáng):矮壯的身體和較短的四肢有助于他們保持體溫,體表面積的減少意味著散失掉的熱量減少。他們的鼻子大大的,很可能有助于讓干冷的空氣在到達(dá)肺部之前被加熱、加濕。
尼安德特人有可能與早期智人(被認(rèn)為是現(xiàn)代人類的最直接祖先)一樣聰明,因?yàn)槟岚驳绿厝说拇竽X和我們一樣大甚至更大。但他們的頭骨仍具有原始的大眉脊,頭骨還長(zhǎng)且扁。尼安德特人的生活方式與早期的現(xiàn)代人類相似:他們居住在洞穴里,很可能穿著衣服。他們也擅長(zhǎng)制作和使用工具來捕獵猛犸象等大型獵物,同時(shí)采集果實(shí)、豆類及堅(jiān)果。幾乎可以肯定他們擁有語言并且埋葬死者,這種復(fù)雜的象征性行為在其他滅絕的古猿中是見不到的。
通過對(duì)尼安德特人和現(xiàn)代人類進(jìn)行DNA比對(duì),科學(xué)家獲得了大量發(fā)現(xiàn)。例如,當(dāng)人類離開非洲、到達(dá)亞洲西部后,他們遇見并與尼安德特人交配,證據(jù)是非非洲裔人群攜帶著尼安德特人的多達(dá)3%的DNA。尼安德特人興旺于冰河時(shí)期的歐洲,但最終他們很可能被新到來的現(xiàn)代人類戰(zhàn)勝,并且在人類到達(dá)歐洲大約10000年后徹底滅絕。
科學(xué)點(diǎn)評(píng) 尼安德特人真能投擲矛槍嗎?他們的解剖結(jié)構(gòu)提供了線索??茖W(xué)家觀察經(jīng)常投擲東西的現(xiàn)代人,將他們的骨骼與尼安德特人進(jìn)行比較。為此,科學(xué)家首先重建尼安德特人的上臂骨的典型形狀,以及能表明經(jīng)常性強(qiáng)力投擲的骨骼特征??匆娍脊艑W(xué)家發(fā)掘到的人骨架,我們常常會(huì)認(rèn)為活人的骨骼是一成不變的、是死的,但事實(shí)上骨骼是活組織。如果你骨折了,骨骼會(huì)修復(fù)自己。檢查網(wǎng)球手用來執(zhí)球拍的上臂骨,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它明顯比非執(zhí)球拍的上臂骨大——尼安德特人的上臂骨顯示出完全相同的特征。
我們都是智人 智人就是現(xiàn)代人類,是人科中唯一現(xiàn)存的人。他們起源于非洲,在那里于大約20萬年前開始具備現(xiàn)代人類的解剖結(jié)構(gòu),于大約5萬年前開始顯露現(xiàn)代人類的全部特征。
人類祖先與自己最近的現(xiàn)存親戚黑猩猩在大約500萬年前分道揚(yáng)鑣,進(jìn)化成南方古猿,最終演化為智人。首批走出非洲的智人是非洲的直立人,他們和海德堡人被認(rèn)為是現(xiàn)代人類的最直接祖先。智人于大約12.5萬年前~6萬年前到達(dá)歐亞,大約4萬年前到達(dá)澳大利亞,大約1.5萬年前到達(dá)美洲,公元300年~1280年到達(dá)新西蘭。
早在12000年前,人類開始定居式的農(nóng)業(yè),種植農(nóng)作物,飼養(yǎng)動(dòng)物,這促進(jìn)了文明的發(fā)展。人類的典型特征是大腦相對(duì)于身體的大小,這使得人類能夠進(jìn)行抽象思維,發(fā)展出語言,能反省自己,能解決復(fù)雜問題,能通過社會(huì)性認(rèn)知發(fā)展出文化。這種心智能力再加上直立行走,就能騰出雙手來操縱物體,使得人類比地球上其他所有物種更廣泛地使用工具。人類是現(xiàn)存已知唯一的能生火做飯、制作衣物、創(chuàng)制和使用其他技術(shù)及藝術(shù)的物種。