图解人类进化史

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图解人类进化史：直到20世纪30年代，科学家都相信，人类较大的大脑是驱动人类演化并最终让我们胜过类人猿近亲的关键。然而，在过去几十年中，这种早期理论的错误变得越来越清晰。古猿（包括人类和我们的已灭绝祖先的进化分支）化石正在揭示最终导致现代人类崛起的主要步骤。例如，可追溯到600万年前的最早期古猿化石表明，人类祖先在他们的大脑变大之前很久就已经开始用双腿走路了。

　　一些生理特征使智人最终成为了地球的主人，让我们发展出了语言、工具和艺术。最近，科学家通过探索三具人类近亲——南方古猿、直立人以及尼安德特人的遗骸，包括从手臂、脚踝到腿和牙齿等身体各部分的演化，来为我们重建人类征服世界的历程。
　　①南方古猿
　　绰号：露西人
　　存在时间：390万年前～290万年前
　　身高：男性1.5米，女性1米
　　体重：男性40千克，女性30千克
　　迄今为止在整个东部非洲已经发现超过400块南方古猿化石，其中最知名的是一具仅存部分的头骨。当这具女性头骨化石于1974年在埃塞俄比亚被古人类学家唐纳·约翰森发现时，他和自己的团队重复播放甲壳虫乐队的名曲《空中戴着钻石的露西》，于是这具化石就有了“露西”这个名字。
　　“露西人”，或称“南方古猿”，生活在390万年前～290万年前，与现代猿类共享许多特征。弯曲的手指和脚趾、灵活的双肩和相对长的手臂表明，他们依然要靠树木来栖身、躲避掠食者和采集果实。他们的大脑只有我们的1/3大，他们成年之前的时间也比我们短，宝宝成长的速度和猿类的一样快，这就意味着他们在成年之前学到的东西比现代人类少。他们的男性的个头比女性大得多，可能以小家族的方式生活。


　　尽管拥有明显的猿类特征，但南方古猿还是被认为是一种早期“人”。这是基于他们与人类明显相似的一些进化性改变，其中包括较小的犬齿以及头骨上的一个洞（下方躯体的脊髓可经由这个洞进入颅内），这表明他们的脑袋在身体正上方，而不像猿类那样在身体前面。最值得注意的是，南方古猿的骨架为了双腿走路而发生了多种改变：臀部的宽、短和碗形有助于负载体重，腿朝内弯让双膝和双腿靠拢，这一点与人类相像。这些为了双足行走而出现的适应性改变，使得这些早期“人”能往返食物来源地之间的更远距离，能在不断变换的环境中生存下来。
　 　科学点评
　　人类现存的最近亲——黑猩猩可以双足站立。但在这一点上黑猩猩与人的区别是：黑猩猩并非习惯性站立。从偶尔站立到习惯性站立，必然会造成解剖特点的改变。露西的骨架就有这些改变，她和人类的骨架很相似。另一个证据是来自坦桑尼亚的与露西同时代的“利特里足迹”。科学家研究了利特里足迹和露西的步态，并与人类和黑猩猩的踏足特征作比较。我们的足迹反映了脚底不同点所受的压力，因为脚上所有点并非同时落地。压力先到脚跟，接着到脚趾。根据这个原理，科学家发现利特里足迹（也就是露西时代的人猿足迹）与现代人类的足迹颇为相似。于是，露西也就被认为是人类的一个祖先了。
　　利特里足迹


　　1976年，古人类学家安德鲁·希尔和一名同事在坦桑尼亚一处古人类学遗址互相投掷大象粪玩耍时，意外发现了一条已有大约360万年历史的古人足迹，这就是后来所称的“利特里足迹”。在这之前发现的最古老的人类足迹也只有几万年历史。利特里足迹的保留，其实是一连串事件的令人难以置信的结果。
　　首先，附近一座火山喷出大量火山灰，周围一大片地区被火山灰层覆盖。接着，一场小雨坠落到火山灰上，形成水泥浆——捕捉足迹的绝佳材料。鸟类和哺乳动物留下一大串足迹，而最壮观的却是一大一小两个人一路留下的足迹。火山在后续喷发中喷出更多火山灰，尘封了这些足迹。最终，数百万年的侵蚀作用让它们重见天日。科学家说，这些足迹与黑猩猩的足迹完全不一样，与现代人类的足迹则非常相似。有人推测这些大大小小的足迹属于一对母子，但也有人不这么认为。不管它们属于什么，无疑都是最惊人也最诱人的化石发现之一，因为它们定格了史前历史的一个时刻。
　　其余足迹显示了其他21种动物的存在，其中包括鬣狗、野猫、狒狒、野猪、长颈鹿、瞪羚、犀牛、多种羚羊、三趾马、水牛、一种已灭绝的大象、兔子以及多种鸟。此外还有雨滴痕迹。这些足迹少有重叠，意味着它们被迅速覆盖。



　　②直立人

　　存在时间：190万年前～20万年前
　　身高：1.45～1.5米
　　体重：40～68千克
　　在人类进化过程中，不同的古猿种类不断出现又很快消失。直立人是其中的一个例外：这个“人种”不但长命而且很成功；从190万年前～20万年前，他们一直生活在地球上。
　　最著名的直立人样本是1984年在肯尼亚发现的“图尔卡纳男孩”。这具几乎完整的骨架提供了首批确定无疑的证据——在大脑达到当代人类大脑大小之前超过100万年之时，直立人的颅后骨架（指其他一切骨骼都位于头骨以下）已和当代人类基本相同。与猿类不同，直立人笔直站立，这也是他们得名的原因。
　　解剖结构再加上与化石一起发现的工具，显示直立人是第一批真正意义上的狩猎-采集者。他们的身体适应于长距离行走和奔跑，这很可能让他们具备捕猎大型动物的能力。虽然没有弓箭之类的武器，但直立人可能把猎物追得筋疲力尽，然后用相当简单的工具杀死它们。捕猎为直立人提供肉食，这种高能量食物对发展出更大的大脑是必要的。
　　虽然直立人的生长速度仍快于现代人类，因而在成年以前学到的东西也要少些，但他们由于以家族为群体居住，互相合作，甚至可能发展出了基础的语言形式，因此成为了一个非常成功的物种。还有化石证据显示他们关爱老人和弱者。所有这些能力——打猎、采集、使用工具和生火，使得直立人在一系列环境中都能生存。这让他们不仅能蔓延到整个非洲，而且成为已知第一个走出非洲大陆、到达亚洲西部和北部、最终来到印度尼西亚的人类祖先。 　　科学点评
　　贯穿整个更新世时期，非洲东部不断变干燥。到150万年前，草原面积大大扩张。直立人看来利用了这种新环境。一种理论推测，当他们走出森林来到大草原上后，需要散失热量。现代人类相对于黑猩猩来说毛发要少得多，而出汗对我们而言是一种有效的降温方式，因为没有浓密的毛发来捕捉汗液和阻止它蒸发。虽然还不能确切地说人类最早在何时失去了皮毛，但150万年前可能就是这个转折点。



　　人为何失去皮毛？
　　人类在大约5000种哺乳动物中显得很“抢眼”的一个方面，就是我们几乎是光着身子的。只需看看猫和狗，就不难理解这一点。科学家对人类为何失去皮毛提出了三种主要解释。
　　“水猿”假设认为，600万年前～800万年前，现代人类的猿类祖先基于在浅水域觅食而过着半水生生活。在水里皮毛不是有效的绝热体，所以人开始失去皮毛，像其他水生哺乳动物一样代之以相对高含量的身体脂肪。这种解释可谓异想天开，可惜人类水生阶段的古生物学证据迄今未能找到。
　　第二种理论是，我们失去皮毛是为了在适应热带干草原的生活后控制体温。我们的猿类祖先大多数时间生活在凉爽的森林里，而浑身毛茸茸的直立人走在烈日下容易过热。这种降温理论看起来很有道理，但缺少皮毛虽然让我们在白天散热，却同样也让我们在夜间失去很多热量，而在夜间我们需要保存热量。
　　不久前，科学家对人类祖先变得光溜溜的原因提出了第三种解释——为了减少泛滥于皮毛的外部寄生虫，例如扁虱、虱子、咬蝇等。这些虫子不仅会带来刺激感和不舒服，而且携带病毒、细菌和基于原生动物的疾病例如疟疾、昏睡症、西尼罗病以及莱姆病（一种由扁虱叮咬而出现麻疹、发烧等症状的传染性疾病）。所有这些疾病都可能引发慢性病，甚至造成死亡。能生火、建造栖居处和缝制衣物的人，应该能够失去皮毛，因此能在减少寄生虫的同时不会在夜间或寒冷天气受冻。
　　人类感染虱子仅限于身体上有毛的部位，这看来支持了寄生虫假设。被描述为“烤得太过、长着龅牙的腊肠”的鼹形鼠，看来也支持了这种假设。它们大群生活在地下，按理说寄生虫很容易传播。然而，它们的身体合起来的热量以及地下的封闭空间很可能解决掉把热量散失到寒冷空气中的问题，使得它们也变得一丝不挂。
　　需要指出的是，对“人为何失去皮毛”的解释至今没有定论。



　　③尼安德特人
　　存在时间：20万年前～3万年前
　　身高：1.55～1.7米
　　体重：40～90千克


　　尽管早在1829年就首次发现了尼安德特人的化石（地点是在比利时），但直到1856年在德国的尼安德特发现一具部分完整的骨架化石后，科学家才知道尼安德特人是人类的一种早期祖先。此后，数百块尼安德特人的化石被发现，使得他们成为被了解得最多的人类近亲。


　　大约20万年前～3万年前，尼安德特人生活在欧洲和亚洲的寒冷气候条件下。然而，他们对恶劣环境的适应能力却很强：矮壮的身体和较短的四肢有助于他们保持体温，体表面积的减少意味着散失掉的热量减少。他们的鼻子大大的，很可能有助于让干冷的空气在到达肺部之前被加热、加湿。
　　尼安德特人有可能与早期智人（被认为是现代人类的最直接祖先）一样聪明，因为尼安德特人的大脑和我们一样大甚至更大。但他们的头骨仍具有原始的大眉脊，头骨还长且扁。尼安德特人的生活方式与早期的现代人类相似：他们居住在洞穴里，很可能穿着衣服。他们也擅长制作和使用工具来捕猎猛犸象等大型猎物，同时采集果实、豆类及坚果。几乎可以肯定他们拥有语言并且埋葬死者，这种复杂的象征性行为在其他灭绝的古猿中是见不到的。
　　通过对尼安德特人和现代人类进行DNA比对，科学家获得了大量发现。例如，当人类离开非洲、到达亚洲西部后，他们遇见并与尼安德特人交配，证据是非非洲裔人群携带着尼安德特人的多达3%的DNA。尼安德特人兴旺于冰河时期的欧洲，但最终他们很可能被新到来的现代人类战胜，并且在人类到达欧洲大约10000年后彻底灭绝。

科学点评
　　尼安德特人真能投掷矛枪吗？他们的解剖结构提供了线索。科学家观察经常投掷东西的现代人，将他们的骨骼与尼安德特人进行比较。为此，科学家首先重建尼安德特人的上臂骨的典型形状，以及能表明经常性强力投掷的骨骼特征。看见考古学家发掘到的人骨架，我们常常会认为活人的骨骼是一成不变的、是死的，但事实上骨骼是活组织。如果你骨折了，骨骼会修复自己。检查网球手用来执球拍的上臂骨，你会发现它明显比非执球拍的上臂骨大——尼安德特人的上臂骨显示出完全相同的特征。
　　我们都是智人
　　智人就是现代人类，是人科中唯一现存的人。他们起源于非洲，在那里于大约20万年前开始具备现代人类的解剖结构，于大约5万年前开始显露现代人类的全部特征。
　　人类祖先与自己最近的现存亲戚黑猩猩在大约500万年前分道扬镳，进化成南方古猿，最终演化为智人。首批走出非洲的智人是非洲的直立人，他们和海德堡人被认为是现代人类的最直接祖先。智人于大约12.5万年前～6万年前到达欧亚，大约4万年前到达澳大利亚，大约1.5万年前到达美洲，公元300年～1280年到达新西兰。
　　早在12000年前，人类开始定居式的农业，种植农作物，饲养动物，这促进了文明的发展。人类的典型特征是大脑相对于身体的大小，这使得人类能够进行抽象思维，发展出语言，能反省自己，能解决复杂问题，能通过社会性认知发展出文化。这种心智能力再加上直立行走，就能腾出双手来操纵物体，使得人类比地球上其他所有物种更广泛地使用工具。人类是现存已知唯一的能生火做饭、制作衣物、创制和使用其他技术及艺术的物种。