人類進化之謎，出現在地球上的各種古猿

圖解人類進化之謎

直到20世紀30年代，科學家都相信，人類較大的大腦是驅動人類演化並最終讓我們勝過類人猿近親的關鍵。然而，在過去幾十年中，這種早期理論的錯誤變得越來越清晰。古猿（包括人類和我們的已滅絕祖先的進化分支）化石正在揭示最終導致現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開始用雙腿走路了。

一些生理特徵使智人最終成為了地球的主人，讓我們發展出了語言、工具和藝術。最近，科學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。

南方古猿

綽號：露西人

存在時間：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

迄今為止在整個東部非洲已經發現超過400塊南方古猿化石，其中最知名的是一具僅存部分的頭骨。當這具女性頭骨化石於1974年在衣索比亞被古人類學家唐納·約翰森發現時，他和自己的團隊重複播放甲殼蟲樂隊的名曲《空中戴著鑽石的露西》，於是這具化石就有了「露西」這個名字。

「露西人」，或稱「南方古猿」，生活在390萬年前～290萬年前，與現代猿類共享許多特徵。彎曲的手指和腳趾、靈活的雙肩和相對長的手臂表明，他們依然要靠樹木來棲身、躲避掠食者和採集果實。他們的大腦只有我們的1/3大，他們成年之前的時間也比我們短，寶寶成長的速度和猿類的一樣快，這就意味著他們在成年之前學到的東西比現代人類少。他們的男性的個頭比女性大得多，可能以小家族的方式生活。

儘管擁有明顯的猿類特徵，但南方古猿還是被認為是一種早期「人」。這是基於他們與人類明顯相似的一些進化性改變，其中包括較小的犬齒以及頭骨上的一個洞（下方軀體的脊髓可經由這個洞進入顱內），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生了多種改變：臀部的寬、短和碗形有助於負載體重，腿朝內彎讓雙膝和雙腿靠攏，這一點與人類相像。這些為了雙足行走而出現的適應性改變，使得這些早期「人」能往返食物來源地之間的更遠距離，能在不斷變換的環境中生存下來。

科學點評

人類現存的最近親——黑猩猩可以雙足站立。但在這一點上黑猩猩與人的區別是：黑猩猩並非習慣性站立。從偶爾站立到習慣性站立，必然會造成解剖特點的改變。露西的骨架就有這些改變，她和人類的骨架很相似。另一個證據是來自坦尚尼亞的與露西同時代的「利特里足跡」。科學家研究了利特里足跡和露西的步態，並與人類和黑猩猩的踏足特徵作比較。我們的足跡反映了腳底不同點所受的壓力，因為腳上所有點並非同時落地。壓力先到腳跟，接著到腳趾。根據這個原理，科學家發現利特里足跡（也就是露西時代的人猿足跡）與現代人類的足跡頗為相似。於是，露西也就被認為是人類的一個祖先了。

利特里足跡

1976年，古人類學家安德魯·希爾和一名同事在坦尚尼亞一處古人類學遺址互相投擲大象糞玩耍時，意外發現了一條已有大約360萬年曆史的古人足跡，這就是後來所稱的「利特里足跡」。在這之前發現的最古老的人類足跡也只有幾萬年曆史。利特里足跡的保留，其實是一連串事件的令人難以置信的結果。

首先，附近一座火山噴出大量火山灰，周圍一大片地區被火山灰層覆蓋。接著，一場小雨墜落到火山灰上，形成水泥漿——捕捉足跡的絕佳材料。鳥類和哺乳動物留下一大串足跡，而最壯觀的卻是一大一小兩個人一路留下的足跡。火山在後續噴發中噴出更多火山灰，塵封了這些足跡。最終，數百萬年的侵蝕作用讓它們重見天日。科學家說，這些足跡與黑猩猩的足跡完全不一樣，與現代人類的足跡則非常相似。有人推測這些大大小小的足跡屬於一對母子，但也有人不這麼認為。不管它們屬於什麼，無疑都是最驚人也最誘人的化石發現之一，因為它們定格了史前歷史的一個時刻。

其餘足跡顯示了其他21種動物的存在，其中包括鬣狗、野貓、狒狒、野豬、長頸鹿、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。此外還有雨滴痕迹。這些足跡少有重疊，意味著它們被迅速覆蓋。

直立人

存在時間：190萬年前～20萬年前

身高：1.45～1.5米

體重：40～68千克

在人類進化過程中，不同的古猿種類不斷出現又很快消失。直立人是其中的一個例外：這個「人種」不但長命而且很成功；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年在肯亞發現的「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——在大腦達到當代人類大腦大小之前超過100萬年之時，直立人的顱後骨架（指其他一切骨骼都位於頭骨以下）已和當代人類基本相同。與猿類不同，直立人筆直站立，這也是他們得名的原因。

解剖結構再加上與化石一起發現的工具，顯示直立人是第一批真正意義上的狩獵-採集者。他們的身體適應於長距離行走和奔跑，這很可能讓他們具備捕獵大型動物的能力。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，然後用相當簡單的工具殺死它們。捕獵為直立人提供肉食，這種高能量食物對發展出更大的大腦是必要的。

雖然直立人的生長速度仍快於現代人類，因而在成年以前學到的東西也要少些，但他們由於以家族為群體居住，互相合作，甚至可能發展出了基礎的語言形式，因此成為了一個非常成功的物種。還有化石證據顯示他們關愛老人和弱者。所有這些能力——打獵、採集、使用工具和生火，使得直立人在一系列環境中都能生存。這讓他們不僅能蔓延到整個非洲，而且成為已知第一個走出非洲大陸、到達亞洲西部和北部、最終來到印度尼西亞的人類祖先。

科學點評

貫穿整個更新世時期，非洲東部不斷變乾燥。到150萬年前，草原面積大大擴張。直立人看來利用了這種新環境。一種理論推測，當他們走出森林來到大草原上後，需要散失熱量。現代人類相對於黑猩猩來說毛髮要少得多，而出汗對我們而言是一種有效的降溫方式，因為沒有濃密的毛髮來捕捉汗液和阻止它蒸發。雖然還不能確切地說人類最早在何時失去了皮毛，但150萬年前可能就是這個轉折點。

人為何失去皮毛？

人類在大約5000種哺乳動物中顯得很「搶眼」的一個方面，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。科學家對人類為何失去皮毛提出了三種主要解釋。

「水猿」假設認為，600萬年前～800萬年前，現代人類的猿類祖先基於在淺水域覓食而過著半水生生活。在水裡皮毛不是有效的絕熱體，所以人開始失去皮毛，像其他水生哺乳動物一樣代之以相對高含量的身體脂肪。這種解釋可謂異想天開，可惜人類水生階段的古生物學證據迄今未能找到。

第二種理論是，我們失去皮毛是為了在適應熱帶乾草原的生活後控制體溫。我們的猿類祖先大多數時間生活在涼爽的森林裡，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在白天散熱，卻同樣也讓我們在夜間失去很多熱量，而在夜間我們需要保存熱量。

不久前，科學家對人類祖先變得光溜溜的原因提出了第三種解釋——為了減少泛濫於皮毛的外部寄生蟲，例如扁虱、虱子、咬蠅等。這些蟲子不僅會帶來刺激感和不舒服，而且攜帶病毒、細菌和基於原生動物的疾病例如瘧疾、昏睡症、西尼羅病以及萊姆病（一種由扁虱叮咬而出現麻疹、發燒等癥狀的傳染性疾病）。所有這些疾病都可能引發慢性病，甚至造成死亡。能生火、建造棲居處和縫製衣物的人，應該能夠失去皮毛，因此能在減少寄生蟲的同時不會在夜間或寒冷天氣受凍。

人類感染虱子僅限於身體上有毛的部位，這看來支持了寄生蟲假設。被描述為「烤得太過、長著齙牙的臘腸」的鼴形鼠，看來也支持了這種假設。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「人為何失去皮毛」的解釋至今沒有定論。

尼安德特人

存在時間：20萬年前～3萬年前

身高：1.55～1.7米

體重：40～90千克

儘管早在1829年就首次發現了尼安德特人的化石（地點是在比利時），但直到1856年在德國的尼安德特發現一具部分完整的骨架化石後，科學家才知道尼安德特人是人類的一種早期祖先。此後，數百塊尼安德特人的化石被發現，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，他們對惡劣環境的適應能力卻很強：矮壯的身體和較短的四肢有助於他們保持體溫，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，很可能有助於讓乾冷的空氣在到達肺部之前被加熱、加濕。

尼安德特人有可能與早期智人（被認為是現代人類的最直接祖先）一樣聰明，因為尼安德特人的大腦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，頭骨還長且扁。尼安德特人的生活方式與早期的現代人類相似：他們居住在洞穴里，很可能穿著衣服。他們也擅長製作和使用工具來捕獵猛獁象等大型獵物，同時採集果實、豆類及堅果。幾乎可以肯定他們擁有語言並且埋葬死者，這種複雜的象徵性行為在其他滅絕的古猿中是見不到的。

通過對尼安德特人和現代人類進行DNA比對，科學家獲得了大量發現。例如，當人類離開非洲、到達亞洲西部後，他們遇見並與尼安德特人交配，證據是非非洲裔人群攜帶著尼安德特人的多達3%的DNA。尼安德特人興旺於冰河時期的歐洲，但最終他們很可能被新到來的現代人類戰勝，並且在人類到達歐洲大約10000年後徹底滅絕。

科學點評

尼安德特人真能投擲矛槍嗎？他們的解剖結構提供了線索。科學家觀察經常投擲東西的現代人，將他們的骨骼與尼安德特人進行比較。為此，科學家首先重建尼安德特人的上臂骨的典型形狀，以及能表明經常性強力投擲的骨骼特徵。看見考古學家發掘到的人骨架，我們常常會認為活人的骨骼是一成不變的、是死的，但事實上骨骼是活組織。如果你骨折了，骨骼會修復自己。檢查網球手用來執球拍的上臂骨，你會發現它明顯比非執球拍的上臂骨大——尼安德特人的上臂骨顯示出完全相同的特徵。

我們都是智人

智人就是現代人類，是人科中唯一現存的人。他們起源於非洲，在那裡於大約20萬年前開始具備現代人類的解剖結構，於大約5萬年前開始顯露現代人類的全部特徵。

人類祖先與自己最近的現存親戚黑猩猩在大約500萬年前分道揚鑣，進化成南方古猿，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為是現代人類的最直接祖先。智人於大約12.5萬年前～6萬年前到達歐亞，大約4萬年前到達澳大利亞，大約1.5萬年前到達美洲，公元300年～1280年到達紐西蘭。

早在12000年前，人類開始定居式的農業，種植農作物，飼養動物，這促進了文明的發展。人類的典型特徵是大腦相對於身體的大小，這使得人類能夠進行抽象思維，發展出語言，能反省自己，能解決複雜問題，能通過社會性認知發展出文化。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。人類是現存已知唯一的能生火做飯、製作衣物、創製和使用其他技術及藝術的物種。

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