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我们当今的人类就是人属的一员，他是由能人经直立人和早期智人进化而来的。为什么只有早期的人属成员能够发展出现代人而当时也生活着的各种南方古猿却没有能够继续发展而走向了绝灭呢？人属拥有什么竞争优势呢？在我们讲述人属发展的具体过程之前，先让我们来了解一下人属有哪些优越性吧。 脑量的飞跃 脑量的飞跃 有的南方古猿都有小的脑子、大的颊齿和前突的上下颌，并且实行一种似猿的生存战略。他们主要吃植物性食物，社会关系可能与现代生活在热带稀树草原上的狒狒相类似。他们只是行走方式与人相似，其它方面则没有一点与人一致。 与南方古猿相比，能人的脑量已经有了飞跃性的发展；另一方面，他们的牙齿也有所变化，显示出对于食性改变（更多地以肉类为食）而产生的适应。但是还不止这些。对我们人类祖先生物学的新研究显示，人属的其它许多方面也改变了，从而使这种生物从类似于猿的一端跳到了更象人的一端。 独特的生长曲线 现代人类最重要的特征之一，是婴儿刚刚从母体内生出时是软弱无助的。在成长过程中，他们必须经历一段较长的儿童期，然后经过一个生长突然加快的青春期，此时他们的身高以惊人的速率增长。在现有哺乳动物中，惟独人类出现这种现象；包括猿类在内的大多数哺乳动物，都是从婴儿期几乎直接步入成年期。现代人类从一个青年个体到成年，在生长突然加快的青春期中，身体尺寸的增加大约为２５％；相反，黑猩猩的生长曲线十分稳定，它们的身材从青年到老年仅增加１４％。 那么现代人类为什么会表现出这种独特的生长曲线呢？原来这与人类成长过程中必须经历的高强度的学习过程是相关的。如果成长中的儿童与成人在身材大小上有大的差别，儿童就会对成人产生敬畏从而建立起师生关系，这样有利于儿童更好地向成人学习；如果人类的儿童按照与猿相似的生长曲线很快地使身材达到接近成人的高度，则可能与成人产生对抗而不是敬畏了。当相对漫长而艰苦的学习时期过去以后，人类的身体便可以凭借青春期的突增性加速生长而“赶上来”。 现代人类之所以需要如此长的时间进行强化的学习，那是因为他们在长大成人的过程中不仅需要学习维持生存的技能，而且还要学习传统家族关系和生活规则等等文化方面的东西。文化是所有动物界中唯独人类才有的特殊适应，儿童期和成熟期的不同寻常的生长发育型式使这种适应成为可能。 软弱无助的婴儿期 不过，现代人类初生婴儿的软弱无助现象却不是文化上的适应，而是一种生物学现象：由于人类拥有大的脑子但骨盆结构具有制约性，因此人类的婴儿出世的时间相对太早。 脑子的大小不仅仅与智力有关，而且还与生活史中重要的事件有关，例如断奶的年龄、性成熟年龄、妊娠期和寿命。与脑子较小的动物物种相比，与之相关联的脑子较大的物种的婴儿断奶期要迟一些，性成熟要晚一些，妊娠期要长一些，个体寿命也要长一些。根据与其他灵长类的比较所进行的一项推算显示，如果要使初生婴儿脑量达到与身体的比例相适合，平均脑量为１３５０毫升的现代人的妊娠期应该是２１个月，而不是实际上的９个月。这就是说，人类的婴儿在诞生时脑量远远没有达到应该达到的水平；要达到那个水平，他（她）还需要１年的发育时间才能赶上去；因此，他（她）初生时必然是软弱无助的。 那么现代人类为什么不能在怀孕２１个月后生下具有适当的脑量能够有一定的自助力的婴儿呢？为什么大自然将人类的新生儿过早地暴露于进入人世的危险中呢？这是由人类所拥有的大的脑子和相对狭小的骨盆开口所决定的。 在猿类和人类的个体发育过程中有一个共同的趋向，即脑子的发育快于身体的发育；也就是说，脑量在生命史的早期就迅速达到成年个体的水平。猿类新生儿的脑量平均约２００毫升，大约为成年时的一半。因此，猿类的新生儿就能够拥有一定的自助力。如果现代人类也象猿类那样生出具有一定自助力的新生儿，那么新生儿的脑量就应该达到６７５毫升。对于人类的雌性个体（妇女）来说，分娩出脑子如此硕大的婴儿是异常困难的，有时甚至会威胁到母亲的生命。在人类的进化过程中，骨盆的开口已经有所增大以适应婴儿脑子的增大；但是，骨盆开口的增大是有限度的，它受到了两足直立行走这种运动方式的制约；当新生儿的脑量为现在的平均３８５毫升（约为成人的１／３）时，人类骨盆开口实际上已经达到了极限。 从新生儿到成年，人类脑量增加２倍，而猿类脑量只增加１倍。这种不同的脑发育型式本身就是人猿相区别的一个重要方面。 反过来作一个推理：以人类新生儿的平均脑量３８５毫升为准，它的２倍是７７０毫升；那么，如果某种高等灵长类成年时超过这个数字，就说明脑量在成长过程中不得不增加２倍以上，也就是说开始有了那种婴儿软弱无助地“过早”进入人世的发育型式，那么他们在发育类型上就应该是更接近于人而远离猿的类群了。这样来看，能人的成年脑量大约为８００毫升，似乎是刚刚离开人类和猿类的分支点而向人类的方向起步了；而早期直立人的脑量大约为９００毫升，说明他们已经明显地向着人类的方向前进了。 约翰?霍普金斯大学的解剖学家艾伦?沃克根据理查德?利基研究小组于１９８４年在肯尼亚北部特卡纳湖西岸发现的直立人“特卡纳男孩” 的化石推测，直立人的骨盆开口比智人小，直立人新生儿的脑量大约为２７５毫升。这样的体积大大地小于现代人新生儿的脑子；可是，它正好是成年直立人脑量的１／３，这个比例与现代人一样。这就是说，直立人的婴儿与现代人一样在出世时是软弱无助的。 因为迄今还没有发现直立人的直接祖先能人的骨盆，所以科学家还不能对能人做类似的计算。如果能人的婴儿在生下来的时候脑子有直立人的新生儿那么大，那么他们也会“过早地”出世，只是不象直立人那么“严重”；他们在出生时也会是软弱无助的，但是这种状态持续的时间会比直立人短；他们也会生活在一个象人一样的社会环境里，只是他们的社会环境还比较简单与古朴。因此可以推测，人属从其刚刚开始出现时，就开始以一种与过去完全不同的方式去生活、去发展、去应对大自然的挑战。与之相反，各种南方古猿虽然也已经站立起来并迈开了双脚，但是他们却依然具有与猿类相似的较小的脑子，因而他们的早期发展也依然遵循着与猿类相似的型式。 童年时代的延长 从最早的人属开始，人类在婴儿期软弱无助的这段较长的时间内，就需要父母亲的悉心照料。但是，儿童期的其余时间情况如何呢？儿童期需要持续多久才能使人类的孩子们能够学习到足够的技能与文化、吸取足够的实践经验，顺利进入并度过随后出现的突增性生长的青春期呢？ 现代人童年时代的延长是由于其体质生长与猿类相比减慢了。因此，人类在其生活史中所经历的任何一个里程碑式的事件都要来得比猿类晚一些。例如，第一颗恒臼齿的萌出时间，人类儿童在大约６岁，而猿类则在大约３岁；第二颗恒臼齿的萌出时间，人类为１１至１２岁之间，而猿类则为７岁；第三颗恒臼齿的出露，人类在１８至１９岁，而猿类则在９岁。 ８０年代后期，美国密执安大学的人类学家霍利?史密斯以脑量与第一颗恒臼齿萌出的年龄相联系，研究出一种推导化石人类生活类型的方法。她将人和猿的材料综合积累起来作为一条基线，然后与化石人类进行比较，结果分析出３种生活史类型：１．现代人类型，第一颗恒臼齿在６岁萌出，平均寿命６６岁；２．中间类型；３．猿的类型，第一颗恒臼齿萌出时略大于３岁，平均寿命大约４０岁。在这样的分析体系中，所有的南方古猿都属于猿的类型；晚期直立人，即生活时代晚于距今大约８０万年的直立人，同尼安德特人一样，属于现代人类型；早期直立人则属于中间类型，例如特卡纳男孩（生活在１６０万年前的早期直立人）的第一颗恒臼齿可能是在他略大于４岁半时萌出，如果他没有在９岁时夭折，他可以期望活到约５２岁。 史密斯分析得出的结论在当时引起了激烈的争论，因为传统观点认为包括南方古猿在内的所有人科成员都遵循早期发育缓慢的似人的模式。怎样证明谁对谁错呢？正好，解剖学家克里斯托弗?迪安和蒂姆?布罗梅奇在伦敦大学学院刚刚设计出一种直接测定牙齿年龄的方法：在显微镜下观察，牙齿上有一些线就象树木的年轮一样可以反映其年龄。迪安和布罗梅奇把他们的技术应用到了古人类学领域，他们研究了一个南方古猿的下颌骨。就牙齿发育程度来说，这个下颌骨与汤恩小孩相当，其上第一颗恒臼齿正在萌出。牙齿上的那些线表明，这个个体死亡的时候刚过３岁不久；观察的结果正好说明，南方古猿的生长曲线遵循着一种似猿的模式。 迪安和布罗梅奇又观察了其他各类人牙化石，结果发现了与史密斯的结论一样的３种类型：现代人类型、中间类型和似猿的类型。其中，南方古猿为猿的类型，早期直立人为中间类型，而晚期直立人和尼安德特人则为现代人类型。 这些研究成果又一次引起了争论。直到美国圣路易斯华盛顿大学的人类学家格伦?康罗伊和临床学家迈克尔?范尼尔把高技术由医学界带到人类学实验室以后，这一争论才终于有了了结。他们利用计算机三维CT扫描技术看到了汤恩小孩的下颌化石的内部，结果基本上证实了迪安和布罗梅奇的结论，即汤恩小孩死于大约３岁的时候，他是一个遵循似猿的生长曲线模式的幼儿。 通过化石来研究生活史中的重要事件和通过研究牙齿发育状况来推测生物学特征，这样的新技术使古人类学跨上了一个新的台阶。利用这些技术手段我们可以推测到，特卡纳男孩会在４周岁前断奶；假如他能够活下去，他将在大约１４岁时达到性成熟；他的母亲可能在１３岁时生第一个孩子。 社会结构的重要改变 早期人属成员在生长发育类型方面向着现代人方向的进化是在一系列一定的社会条件中出现的。所有的灵长类都是社会化的，但是现代人的社会行为能力发展到了最高的程度。从早期人属成员牙齿上的证据推测出来的生物学方面的变化告诉我们，他们的社会交往已经开始强化，他们已经创造出了一种培养文化的社会环境；而且，整个社会结构也有了重要的改变，这一点，通过比较男性和女性身材的比例，以及将这样的比例与我们所知道的各种灵长类的情况进行对比，我们就可以很清楚地认识到。 生活在热带稀树草原的狒狒种群中具有性双性现象，即雄性体重达到雌性的两倍。这种性双性现象只有当雄性成年个体中间为了获得与雌性交配的机会而存在激烈的竞争关系时才会出现。与大多数灵长类动物一样，雄狒狒长到成年时就离开原来的群而加入到附近别的群里，从此以后便与已经在那个群中定居了的其它雄狒狒处于竞争状态。这种雄性迁居的方式，使得大多数的狒狒群内的雄性通常没有什么亲缘关系，因此它们就没有因为拥有一定的共同基因而需要彼此合作的达尔文原因（即遗传原因）。
相反，在黑猩猩种群里，雄性留在其出生群中，而雌性却迁移到其它群里。结果，同一个群内的雄性彼此之间是兄弟，拥有一半的共同基因。因此，它们在获得雌性时有彼此合作的达尔文原因。它们合作对抗其它的黑猩猩群；在偶尔进行的涉猎活动中它们也常常彼此合作地将一只猴子逼到一棵树上然后将其捕获。这种雄性之间缺少竞争同时增进合作的行为方式以不同于性双性的情况反映在雌雄身材的比例上，这时雄性仅比雌性大１５％～２０％。 在雌雄性体形大小的比例上，各种南方古猿都符合狒狒的型式。因此可以合理地推测，南方古猿的社会生活与现代的狒狒相似。从直立人的典型代表北京猿人的情况来看，直立人男女身材上的差别比南方古猿小，但比现代人大。而当对比早期智人的的情况时，我们发现男人的身材仅比女人大２０％了。剑桥大学的人类学家罗伯特?弗利和菲利斯?李认为，在人属起源的时候，这样的雌雄性身材比例上的改变肯定反映了社会结构的变化。早期人属中的男人们很可能与其同父或同母的兄弟们一起留在其出生的群中生活，而女人们则迁移到别的群中；这样的方式必然促进了男人们之间的合作。 那么，是什么原因促使社会结构发生了这样的变化呢？有些人类学家认为，男性之间的密切合作有利于抵御邻近人群的侵犯。不过更多的证据表明，这种变化更可能是由于人属的食性发生了变化--肉类变成了能量和蛋白质的重要来源。为了获得大量的肉食而进行的狩猎行为必然要求同一群体中的男人进行更多的合作。 肉食性增强 人属肉食性增强的迹象表现在其形态和生理的各个方面上。 早期人属的牙齿和上下颌骨的构造与南方古猿不同，表现出更强的肉食性。 早期人属脑量的增大也表明其肉食性的增强。生物学家证明，脑是动物新陈代谢耗费能量很大的器官，以现代人为例，脑子只占体重的２％，但却耗费人体新陈代谢总量的２０％。灵长类是脑量相对最大的一个动物类群，而人的脑量又大大地超出一般灵长类的水平。如果体重相当，人的脑量是猿的３倍。因此，早期人属脑量的增加必然与获取更高的能量联系起来。也就是说，早期人属的食物必须既来源可靠又营养丰富。这样的食物资源只能是肉类，因为只有肉类才是最高效的热量、蛋白质和脂肪的集中来源。这一切表明，早期人属只有在其食物中大大提高了肉类的比例，才能形成超过南方古猿的大的脑子。 运动方式上有更强的适应能力 除了牙齿、颌骨和脑量外，早期人属在还在其它方面体质方面显示出比南方古猿更强的适应性，这些体质特征说明的是：南方古猿虽然能够两足行走，但是灵活性依然较差；早期人属则行动敏捷，而且开始能够有效地奔跑。 这样的结论首先得自于苏黎世人类学研究所的人类学家彼得?施米德对露西的研究。他用化石骨骼的玻璃纤维模型装架了露西的全身骨架，发现她的胸廓呈圆锥形，象猿，而不是象人那样呈桶形；而且，露西的肩、躯干和腰也很象猿的形状。因此，施米德解释说，露西所代表的南方古猿阿法种不能够提升胸部以进行我们奔跑时所出现的深呼吸。而且，他们大腹便便，没有腰，以至于限制了灵活性；而在人类奔跑时，灵活性是非常重要的。 另一方面，莱斯利?艾洛测量了现代人和现代猿的身长和体重，将之与化石人的身长和体重进行比较。现代猿的身体粗壮，体重为同等身高的人的两倍；与之相比，南方古猿的状况象猿，而所有各种人属成员的状况都象现代人那样身材轻巧灵活。 回忆一下两足直立行走最初的适应意义，我们还记得它是作为在变化了的自然环境中的一种效率更高的行动方式而产生的。它使得两足行走的猿能够在不适合于一般猿类生活的栖息环境中继续生存并发展下去。当两足行走的猿在开阔的疏林地区寻找广泛的食物资源时，他们能够在更大的地域范围内来来往往。而当人属进化出来的时候，一种新的行动方式产生了--仍然是两足直立行走，但却敏捷和灵活得多。灵活轻巧的身材使早期人属能够“大步流星”地行走以至于奔跑；同时，还能够有效地将如此剧烈运动所产生的热量散失掉，这一点，对于生活在非洲炎热的热带稀树草原地区的早期人属成员来说是尤其重要的。高效率、大跨步的两足行走，代表了人类适应中的核心变化。这种变化与人类食性的转变也是密切相关的，因为，它有利于活跃的涉猎行为。 一只活跃的动物散热的能力对其脑子的生理活动是特别重要的。纽约州立大学的人类学家迪安?福尔克在８０年代所作的解剖研究证实，人属脑子血管的构造表明，由其流出的血液能使脑子有效地冷却，而南方古猿的情况则非常不同。 对人属在运动方式上拥有更为巨大的适应能力这一观点的更有力的支持，来自于使用计算机断层扫描技术所了解到的早期人类的内耳的解剖结构。所有哺乳动物的内耳中都有３根C形的管子，叫做半规管。３根半规管互相垂直，其中两根垂直于地面。半规管的这种构造起着维持身体平衡的作用。利物浦大学的科学家弗雷德?斯普尔发现，人类的两条垂直于地面的半规管比猿类的大得多，这种现象显然是两足直立行走的物种（人）对直立姿势所需要的特殊平衡的特殊适应。斯普尔继续观察早期人类的化石，结果确实令人惊讶：在人属的所有物种中，内耳的解剖结构都与现代人无法区别；而在南方古猿的所有物种中，半规管的构造都象猿！ 会制造工具 综上可见，与南方古猿相比，人属在体质上的优越性是不言而喻的。让我们再来看看我们祖先行为的最明确的证据--那些用石头制造出来的最原始的工具吧。 最早的石器是用一块石头打击另一块石头所做出来的小的石片，长约２．５厘米，边缘惊人地锋利。这种石片虽然简单，但用途很多。伊利诺斯大学的考古学家劳伦斯?基利和印第安纳大学的考古学家尼科拉斯?托思在显微镜下发现，石片上有不同的擦痕。有些擦痕是由于割肉而形成的，有些是砍树木而形成的，有些则是由于切割较软的植物如草类等而形成的。因此可以想象，我们的祖先曾经来到河边一个简陋的营地，用一些石片砍下幼树搭成架子，用另外一些石片割下茅草盖在架子顶上造出简易的建筑，然后他们就在这简陋的建筑物的荫庇下用其它一些石片宰割猎物，开始了他们那原始却在一步步地走向今天的生活。 迄今发现的最早的石器组合的年代距今大约２５０万年，其中除了石片外还包括较大的工具，如砍砸器、刮削器和各种多边器。在大多数情况下，这些石制品是从一块大的石块上打制下来的。玛丽?利基多年在奥杜韦峡谷研究这种最早的技术，由此将之命名为奥杜韦工业。这套技术一直延续到大约１４０万年前，它的基本特征是打出什么样就是什么样，没有什么规律可循。 但是，这种没有什么规律可循的、打出什么样就是什么样的技术却开创了人类进化历史的新纪元。当我们的祖先发现了持续制造锋利石片的诀窍时，他们突然能够得到从前无法得到的食物。小小的石片是一种高效的工具，它们能够切开过去的人们用牙齿怎么也不可能咬开的兽皮，从而使兽肉暴露出来。于是，制造和使用这些简单石片的人们就可以得到一种新的能源--高质量的动物蛋白。由此，他们不仅扩大了觅食的范围，而且，这种新的高效能源一方面为他们脑量的增大提供了营养保障，另一方面也增加了成功地生育后代的机会。生殖过程是一种耗能很大的过程，扩大膳食尤其是增加肉食会使生殖过程更加有保障。 奥杜韦工业的时代是人属的最早成员与许多南方古猿的物种同时存在的时代，那么这些工具究竟是谁制造的呢？最可靠的结论就是人属。一方面，人属具备能够制造工具的更为发达的智力（大的脑量）；另一方面，各种南方古猿与人属有着显然不同的特定适应，人属吃肉很可能是这种差异的一个重要部分--对于不具备食肉动物那样的锋爪利齿的早期人类来说，石器制造是肉食能力的一个重要部分，没有这些工具，吃植物者也能生存。 托思在研究肯尼亚考古遗址的工具和作制造工具的实验时发现，在最早的工具制造者中使用右手的人多于使用左手的人，就象现代人一样。这种利右手的现象与大脑的不对称相呼应，在现代猿群中是不存在的。这就是说，最早大约２００万年前，人属的脑子已经变成“真正的人脑”了。 总而言之，人属的适应是成功的，我们人类今天所达到的一切就是证据。 为何只有人……？ 但是为什么其他的两足直立行走的物种没有能够生存至今与人类为伴呢？ 从２５０万年前开始，人属在东非和南非与几种南方古猿共生着，但是到了距今１００万年前，所有的南方古猿都先后走向灭绝，这样的命运是怎样造成的呢？ 不可否认，人属本身的发展就是这种结局最主要的原因。早期人属的人数很可能迅速地增多，从而变成与南方古猿争夺赖以生存的食物资源的主要竞争者（人属虽然增加了肉食，但是仍然消耗大量的植物性食物）；到了距今大约２００万年前，当直立人出现以后，这种竞争就更加向着有利于人属的方面发展，因为直立人是极为成功的一个物种，他们在人类的进化史上第一次走出了非洲。此外，在距今１００万年至２００万年之间，生活在地面上的猕猴超科中的一个物种——狒狒也进化得非常成功，数量得到发展，也会与南方古猿继续竞争。南方古猿很可能就绝灭于一方面由人属、另一方面由狒狒所施加的双重竞争压力之下。 (来源：中国科普博览
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