
① 我们的祖先
科学家一直都在寻找化石标本,以再现人类始祖向各种早期人类直至现代人的进化过程。
② 祖先的生活
借助考古学的一次又一次发现,我们可以想象人类祖先的样子,体验他们的生活。
我们的祖先
大约在一个半世纪以前,人们第一次在德国的尼恩迪尔山谷发现了早期人类的遗址,由此引发了科学界对寻找我们的最早的祖先的不懈探索。而要想弄清楚谁是我们的最早的祖先,首先必须要给人下定义。那么,人是什么呢?
据说,古希腊哲学家柏拉图曾经给人下过一个定义,说人是用两条腿行走的、没有毛的动物。结果有一天,他的学生把一只拔光了毛的鹅拿来问他:老师,这是人吗?人们后来就开玩笑地说:人是“柏拉图的鹅”。
科学家是怎么给人下定义的呢?很长时间里,科学家都认为能够制造工具的动物就是人。可是,20世纪60年代,英国女动物学家珍妮·古道尔住到非洲的密林中去观察黑猩猩的生活,结果发现黑猩猩会把草棍的枝杈去掉,然后插到蚁穴里去钓蚂蚁吃。古道尔的发现说明黑猩猩也会制造工具。看来,用会制造工具来定义人是行不通的。
1974年11月30日,考古学家唐纳德·乔汉森在埃塞俄比亚的阿瓦锡河的河岸上发现了一具人类化石。在当晚的庆功晚宴上,有人播放了甲克虫乐队的新歌《露西与漫天的钻石》。受此启发,乔汉森为这具化石取名为“露西”。随后证实,这是截至当时发现的最古老且保存最为完整的人类始祖化石。
露西的问世使科学家开始重新考虑如何给人下定义。事实上,露西正是科学家一直都在努力找寻的人类进化历程当中的一个“缺失的环节”——介于古猿和现代人之间的过渡物种。在没有发现露西之前,科学家一直把智力水平(即头骨脑容量的大小)看成是区分人和古猿的主要特征,因此他们始终致力于寻找类似黑猩猩且脑容量较大的灵长类动物化石。但是,对露西的研究发现,露西的膝关节能够灵活转动,盆骨窄小,双手接近现代人(只是手指略微弯曲),这些特征无不表明她已经具备直立行走的能力,但她的脑容量却只有450毫升,大致与现代黑猩猩的脑容量相当。因此,露西的发现从根本上改变了科学家对人的定义:用两足直立行走的才算是人。
现在,就让我们从人类的共同祖先——露西开始,看看人类是怎样从早期人类进化到现代人的。
人类始祖现身
距今大约320万年前,人类始祖——南方古猿露西已经能够直立行走。随后,露西的后代逐渐将双手腾出来用于工具、武器的制造,最终踏上了向现代人类进化的道路。
科学家认为,露西属于南方古猿阿法种,这种起源于东非的灵长类动物能够直立行走,是最古老的原始人类群落中的一支。露西的身材娇小,完全站立时身高仅约1.07米,体重为27〜29千克。由于之前有研究表明,更新纪雄性灵长类动物的身高至少应在1.5米以上,因此科学家认为露西是女性。从她的臼齿、关节及椎骨等细节来看,露西应该是一位成年女子,死亡时年龄在21岁左右。科学家认为,露西可能是自然死亡,因为她的骨架保存相对完整且没有被野兽撕咬的迹象。科学家推测,在露西死后不久,她的尸体很快就被河流中的沉积物覆盖并沉入底部,因此在随后300多万年内再没有受到任何外界打扰。
从外观上看,露西与现代黑猩猩比较类似,脑袋很小,身长腿短,长长的手臂随时摇摇晃晃的,胸腔呈锥形但腹部较大。从膝盖和盆骨的结构来看,她大概已经能像现代人类一样长期直立行走了。由于两足直立行走是人和古猿最显著的区别,因此科学家把露西归入人属,并把和她一起生活在埃塞俄比亚哈达尔地区的人种通称为“南方古猿阿法种”。这些阿法种古猿最早出现于距今大约350万年前,它们的活动范围包括非洲的草原及森林地区,主要以各种水果、坚果及植物种子为食,偶尔也吃白蚁或鸟蛋以获取动物蛋白。
露西是怎样直立行走的?科学家的看法不尽相同。有人认为,露西不可能跟现代人一样完全伸直腿来走路,而只可能像猩猩那样撅着屁股弯着膝盖行走。还有人认为,对露西来说,直立行走可能只是一种调剂,大多数时候她可能都是四足爬行,就像现在的类人猿。计算机模拟结果显示,露西既有可能像猩猩一样撅着屁股弯着膝盖,摇晃着完成两足行走,也有可能像现代人类一样完全直立行走。
人类为什么会直立行走呢?基因研究表明,人类和黑猩猩是近亲,距今700万〜800万年前,二者的共同祖先或许都生活在非洲的热带雨林中,随后才分化为两个不同的分支。据推测,人类之所以开始长时间两足直立行走,可能根源于气候突变。由于气候变化,大量森林植被遭到破坏,非洲陆地上出现了大片开阔的荒原,原本栖息于树林间的人类被迫下到地面开拓新的生活。在这一过程中,他们的髋关节和膝关节逐渐适应了长期直立行走的要求。在习惯了地表生活之后,他们也开始学习和发展其他生存必需的技能。由于需要花更多时间在地表活动,那些率先直立的人必然更受异性的追捧,也比其他同伴在繁育后代方面获得更大优势。于是,在经历漫长的进化之后,人类最终完全两足直立行走。
距今大约300万年前,露西和她的阿法种同伴从非洲大陆上彻底消失了。为什么会这样呢?考古学家认为是因为全球气候变迁,使非洲地貌发生了彻头彻尾的改变。气温骤降,空气变得异常干燥,非洲大陆上原本茂密的林地渐渐消失,代之以更广阔的荒原。一些依赖森林获取食物的物种因此灭绝,而另一些物种则开始尝试通过其他途径获取食物。过去在森林中依靠采摘野果为生的人类祖先,此时也开始了全新的探索,他们渐渐改变了以森林中柔软多汁的果实为食的习惯,学会了咀嚼,觅食范围也随之扩大为各种坚果、树根和植物块茎(如土豆)等——能人出现了。
能人在多数时间里都直立行走,他们的生理构造也发生了变化:大量咀嚼肌和磨牙的出现使他们能够更有效地研磨坚硬的植物,他们因此不再担心饿肚子。科学家使用先进的同位素探测法,推测出原始人还学会了捕食白蚁一类的昆虫,说不定还懂得把削尖的木棍伸进蚁群取食。能人进一步进化为——直立人。
对于另一支生活在非洲的原始人而言,觅食似乎变得十分艰难。他们的牙齿和下颚都十分窄小,无法广泛食用各种植物,因此他们只能是碰到什么吃什么。多数时候他们可能在盘旋的秃鹰的指引下找到一些腐烂的食物,比如猎豹吃剩的羚羊或狮子饱餐后剩下的骨头。由于腐肉中含有大量丰富的营养物质和热量且容易消化,较之古猿或更古老的原始人而言,能人不再需要粗壮的大肠,因而可以节省下更多的能量供给大脑等其他器官。事实上,在猛兽口中讨求腐肉是一件十分危险的事情,要求觅食者十分聪明机警。也许我们的祖先就是在这种特殊环境中获取了智慧。大脑的发育需要大量能量(据统计,现代人类的大脑大约需要消耗总能量的20%),而肉食所提供的大量热能又进一步促进了人脑的发育,于是我们的祖先变得越来越聪明。
有证据表明,距今大约200万年前,人类已经懂得运用粗糙的石制工具敲砸兽骨以吸食骨髓。从某种意义上讲,石制工具的运用帮助早期智人得到了其他动物无法获取的食物来源。由于动物骨髓中含有大量长链脂肪酸,促进了脑部的进一步发育,人类的祖先因此变得更加聪明,学会了制造工具并利用人造的石刃来切割兽皮。
学会制造工具是原始人类在认知方面取得的一个巨大飞跃。虽然有科学家教会现代黑猩猩使用石刃切割物品,但至今仍未观察到它们有意识地打造工具的行为。而我们的祖先却懂得如何用一块坚硬的石块以恰到好处的力量和适当的角度敲击另一块石块,从而制造出所需要的石刃工具。
随着冰川时代的降临,习惯植食的原始人最终灭绝了。早期智人因为顺应地球气候的变迁得以继续繁衍。在距今大约200万年前,智人中的一个分支开始了新的探索之旅,这一次他们走出了非洲,走向更为广阔的天地。
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完整的故事,请阅读《大自然探索》杂志2008年第5期


