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2014-06-06 七是 科学公园 【相揖而别】系列文章之（四）
与南方古猿在230万年前分道扬镳的另一群新物种，开始大踏步地在进化长河中加速前进，这就是现代人类的祖先——一种肉食和草食相结合的灵长类。他们不仅有着比南方古猿大50%的脑量，还拥有了制造工具的能力。这个能力在生存压力下得到不断强化，成为人类正式登上地球舞台，与其他灵长类相揖而别的标志性事件之一。
亚当·斯密（Adam Smith，1723－1790）在一个制针工厂中看到了因合作流程、工序分离而提高生产效率的威力。人脑的区域专门化分工与合作学习能力在向高效率信息处理方面也迈进了一大步。人脑对于猿脑的优势不仅在于脑容量的大小（是黑猩猩的3倍），还在于它的形状。它分化出调控肌肉协调动作的小脑，重点负责知识、记忆和个性等心理机能的额叶，负责解读感觉信息的顶叶，以及负责听、说机能的颞叶等脑部功能分区。这些功能性区域在人类这里都得到了高度发展。相比之下，黑猩猩只有枕叶（负责视觉）得到了改进。通过对视蛋白的研究，我们知道所有的旧大陆猿类和大部分猴类都进化出了三元色辨色能力。该能力使这些灵长类能尽早发现热带雨林中鲜嫩多汁且营养充分的食物——通常呈红色的幼嫩植物枝叶。此外，随着视觉的进化，它们的嗅觉也变得不那么灵敏了。
猿类的手和人类的手在结构上存在相似性，但人手的大拇指不仅更长，而且相对着其他四指有着更大的活动范围。与此形成对照的是，猿的手掌的平坦部分比人大一些，抓握更有力，但手指灵活性要差很多。手使用得越多，其灵活双性就愈加重要。进化过程中，每一点点改进双手功能的基因突变都会被习性和个体生存能力所放大。适应环境提高生存能力又鼓励了DNA进一步向灵活双手和聪明大脑突变，淘汰其他突变尝试。手、脑就是这样相互作用彼此促进向前试探着。 每一块人类骨骼与猿类骨骼都能一一对应起来，但直立行走的需要，使人类骨骼形状发生了巨大的变化。脊椎骨进化出了一种弧度，以便能支撑直立姿势、适应躯干的力学改变；骨盆更短、更趋于盆状以适应行姿坐态。与人类相比，大猩猩的脚有着长脚趾和分离的大脚趾，能做出抓握动作。而人类的脚趾则提高了站立的稳定性，还进化出了足弓。在足弓结构中，使人类每走一步的冲压得以部分化解。据说，还能使爱因斯坦因没有足弓而避开兵役，免于像莫塞莱那样有机会吃到一颗流弹，而葬送掉一颗有能力思考高深物理学的大脑。
猿类经常露出自己巨大的犬齿来恫吓同类竞争者。原始人因行为的改变而失去了对大犬齿的依赖，人类因此也消除了上下牙齿之间的牙隙，这样可以使人类颌骨可以做横向研磨动作。 现在发现的最早期人类的遗存，出自东非的奥杜威。他们高不足125厘米，重不到50千克，但却有800毫升的脑容量；而且他们做出了南方古猿从没做过的事——砸石头——砸碎石头，以便得到石核，制造边缘锋利的石器来砍削刮割。合理的推测是，他们已经能使用木头工具，只是，木头容易腐朽而没有这方面的遗迹保存下来。 由于已经会使用工具，他们被称为“能人”。在能人的遗址中发现了大量哺乳动物的骨骸。从上面砍斫的印记可以清楚看出石器工具的功用，就是割解动物，刮下碎肉。但这并不表明他们已经是无敌的猎人了。从动物骨骸留下的痕迹来看，能人通常得到的只是动物身上肉最少的部分，那是牙齿硕大猛兽的残羹剩饭。能人将肉类纳入自己的菜单，带来了营养方面的好处，虽然那只是植物类食物来源萎缩之后少得可怜的补充。 能人除了面临季节性食物短缺，还要面对同食性其他动物种群的挤压。肉食给人带来了社会化和营养方面的好处。当个人力量难以处理一具动物尸体时，新的行为方式中产生了——他们学会了与同伴合作并分享食物。虽然这些尚不足以产生分配组织关系，但群体进食方式给这些原始人提供了社会活动的机会，并使具有血缘关系的同类之间产生了持久的梯级伙伴情感。 搜寻肉食必然提高了原始人探索周边环境的能力，他们比以往更远地踏入陌生领地。能人很可能为了回避猛兽而选择在白天最热的时候进行狩猎和搜寻腐尸，而高热量食物使人类可以体毛减少而发达汗腺。人类强化了发达的排汗系统，以保证体温不至于过高。所以，尽管人类汗腺在身体中所占的比例与其他哺乳动物相比没什么两样，但却比其他哺乳动物更善于出汗降温。肉食动物则用急剧的喘气降低体温，此法只能短时间起到作用；人类则可以在较长时间内持续追逐猎物，直到目标累倒。这种情况下，如果还依靠急剧喘息来降温，那将是致命的。排汗也带来了一系列限制，持续地减少体液使人类必须将行动范围限制在水源附近，人类的机体不能承受超过体重1/10的失水。单次摄入水量又很有限，所以靠近水源是从事肉食追逐的人类头等大事。 不论是生存压力所迫，还是主动行为促进，抑或是脑部发展的必然，人类始终保持着探索的好奇心。在探索中，智力得到了增进和激发；在人类这里，“大脑袋”得到了自然选择的嘉奖，向“更大脑袋”继续进化。南方古猿的平均脑量及其与身体的比例（脑体比），跟黑猩猩相仿，并保持着长久的稳定。人脑则开始了持续增长的过程，这一趋势直到人脑比最大的南方古猿脑大两倍才宣告停止。追逐和狩猎向人类提出了比采集生活更高的知识要求，特别是在人类并不具备尖牙、利爪的情况下。工具制造也需要较高的技巧水平和学习继承能力，而这些因素同时又进一步强化了生存优势，促进了大脑生长。其中摄取优质的肉类蛋白质，更为人类提供了额外的营养。通过观察，具有手的运用技巧的动物，如黑猩猩，通常要比其他没有这种技巧的动物具有更高的智力。目前的研究还无法完全阐明脑与手之间的“鸡与蛋的关系”。合理设想是，利用打击石头来制造工具能扩展能人的意识能力，使他们具有了从事复杂手工活动的智能；这个能力又反过来作用于大脑，生存、繁殖奖励又促进了脑的进化。南方古猿只需知道哪里有食物，而人类还需要知道哪里有制造工具的材料和如何组合使用工具。这种活动使预见、记忆和筹划能力成为必需，其复杂性是那种把浆果从草丛中采摘下来的活动无法相比的。 新问题也随之产生了。直立行走的姿势限制了人的骨盆的宽度，因为骨盆要长得宽一些，双腿就要向外张开而变得无力，这样就会把人拉回到四足动物的老道路上去。但是，骨盆不能加宽，又限制了母亲的产道，无法适应大脑袋婴儿。因为新生儿在分娩通过产道时，脑容量最大不能超过350毫升。大多数成年灵长目动物的脑容量只有婴儿的两倍，所以成年者脑容量最大不超过700到800毫升。这点上，大脑袋和直立行走似乎“鱼和熊掌不可兼得”。幸好，人类在试错的进化摸索中不知不觉开始走向了另外的发展道路：不等婴儿大脑在子宫内发育相对完全就即行分娩，让大脑在子宫外继续生长。今天人类婴儿出生时的大脑容量只有成人脑的25%（黑猩猩的婴孩则是成体脑量的65%），后天还可获得4倍的生长！这样也有不利之处，那就是在生命的头几年，脑在生长过程中处于首要地位，人的身体发育延迟。人类的脑量扩充所付出的代价是：出生后生活不能自理时间延长。一匹新生马驹不久就可以独自站立起来，出生后两小时内就即可行走；大猩猩在出生后12个月就能生活自理；而人类儿童却在6岁之前始终处于完全依赖母亲的状态。这甚至会使母亲不堪重负，需要寻求配偶的帮助。她们隐藏了自己的发情期，可以随时性交，以便把男人拴在身边共同抚育孩子。新的关系要求人类群体建立更稳固、更复杂的人际关系；人类的一些明显特征的形成，也正是需要这种交往方式的结果。人类女性体验性高潮的能力是其他物种无法比拟的，直立姿势允许男女可以面对面进行性交。做爱时眼睛的对视则可加深男女情感关系，男女专一长久感情得以建立起来。关于两性关系的建立在《自私的基因》与《裸猿》中都有精彩描述，不过这些推测有时候还缺乏旁证，应该谨慎对待。 从化石分布来看，能人的活动区域并没有越出东非地区。其他地区发现的一些据说是出自能人之手的工具，目前都没有得到确认。160万年前左右，直立人取代能人成为了进化舞台上的主角。
直立人是能人的直接后代，但身材却比后者高大。他们高大的身材可能是对食物短缺的一种适应，因为动物体型越大，每单位体积所需能量也就越少、个体新陈代谢率越低。例如狨，按身材比例，它需要的食量就是人的3倍，它们要么必须找到坚果或肉类那样的高营养食物，要么必须整天不停地吃下大量的低营养食物。面对高营养食物锐减、低能量食物充足的环境，原始人必然需要更大的体型来适应，以寻求与食物来源保持平衡。直立人不仅仅增大了体形，其脑容量也超过了能人的800毫升，而达到了950毫升。这一新人种将工具的制造推向了更高的境界。梨形手斧是这时的典型工具。 直立人在某个时期还发现了如何利用火。但人类最初用火的迹象现在还不确定。古人类学家在东非的凯索万亚发现了烧过的土层，鉴定为140万年前。从伴生出土的兽骨和工具来看，其周围有直立人活动的迹象。这些火烧土经鉴定，证明其被400摄氏度高温烧过，这正是篝火的温度。但定论仍然困难，另一些学者认为，那些可能是野火烧过的遗迹。 接下来100万年间，尚无确切证据证明人类能控制火的使用。北京周口店出土了46万年前的直立人遗存，过去认为那里有一层烧过的木炭遗迹，但现在证明那是烧过的乌鸦和蝙蝠的骸骨。很难确定这些遗迹是直立人刻意而为。直立人确切用火时间虽然难以确定，但直立人与能人不同，不仅在非洲，而且在较冷的欧洲与远东生活着。学会用火对温带地区的迁徙是至关重要的。 地球每隔10万年左右就会发生一次寒暑交替，冰川期和暖期之间就是所谓“间冰期”。在气候交替的时期，直立人艰难地生存了下来。在之后150万年中，他们的身体和大脑所发生的变化却很小，最大的进步是开始有组织的狩猎活动。30万年前，直立人的游猎群已经开始剿杀大象这样的大型动物，他们用火把大猎物驱赶进圈套，然后杀死，以获得宝贵的蛋白质。据估算，亚洲和非洲大约总计能供养100万直立人。直立人已经不再是猿了，但与现代人仍相去甚远，与现代人相比，身上还留有四肢不分和进化不全的痕迹，他们有隆起的眉骨、深陷的眼窝、突出的嘴巴等。 终于，到30万年前或稍晚的时候（有迹象表明这个时间在有向更早期推进的趋势，关于“最早的X”问题，常常要花几十年时间去仔细研究，考古学家和古人类学家才能达成共识），在非洲，人类的直系祖先出现了。人科动物的进化方向出现了关键拐点与分叉。我们从非洲、亚洲和欧洲的出土遗迹中可以了解到，这一时期的化石开始显露出一种混合体质特征：他们有较大的脑和现代人一般较薄的颅骨，头仍保留着原始的倾斜前额，但已经没有了隆起的拱形。这些化石被界定为“古老智人”的原始型。从解剖学来看，他们已经向现代人进化而成为晚期智人。其中一支走上另一条进化道路，并在10万年前变成了“尼安德特人”——这个名字从诞生之日起，就被不公平地作为“野人”的代名词——现在他们被确认为现代人类的近亲，被称为“尼安德特智人”。与祖先相比尼安德特人只在地球上存在短暂的繁荣期，到3.6万年前，他们就消失了。尼安德特人在工具制造工艺方面达到了可以视为规模性生产的水准。 取代尼安德特人的原始人，在外观上与被取代者截然不同，虽然身高只有很小的增加，但他们肢体极其纤细，动作敏捷，体重在30到45千克之间，面部改变明显，眼睛之上长出了端正的前额、形成隆起的头骨。这个支系的晚期智人是“双料的聪明人”，在解剖特征上与我们已经没什么两样。他们首先出现在10万年前的南非，接下来的大约7万年中，在全世界范围内取代了所有的先前原始人种。这个过程的具体的细节还有很多谜团。相信晚期智人依靠的是技术和文化来取得生存优势的，但我们还是惊讶于他们在如此之短的时间里就取得了绝对优势。 先进的石器和语言在排挤同类物种、获得生存空间具有重要作用。凭借语言，晚期智人可以比以往更快速、准确地传递技术和经验，并能将之一代代传下去；同样是依靠语言，晚期智人能达到很高的组织形式，策划复杂的合作行动（例如，在5万年前他们就能漂洋过海，有组织地进入澳大利亚）。最后，凭借语言，他们还能发展出高级的抽象的思想和概念。这些都曾以突如其来涌现出的手印、绘画、线描、雕刻的形式展示出来。他们无疑具有全套的声音信号系统，。与原始表亲相比，他们的咽部已经长得相当长，舌头也越来越灵活，能够连续地发出一套音域广阔的声音。但他们也为发音音域的扩大付出可代价：加长的咽部导致喉部与食道的结合部降低了很多，这增加了食物落入气管导致噎呛的可能。
晚期智人大大提高了的语言能力也许会对他们的外部形象也产生了某些影响。对现代人婴儿的观察表明，所有的婴儿在出生时，咽部都发育不全；三个月后，声带开始形成时，他们的喉部位置下降。此时，他们的颅底就会变得拱起，形成覆盖咽部之上的盖儿。很有可能，经过千万年的进化，这个颅底部的向上拱起把人向外探出的面部往里拉，从而使他们的头部变得更为圆凸饱满，就像我们今天的模样。这一推测可以说明使直立人和他们的后代向解剖学上的现代人发生急剧的生物学变化的原因。会说话的人对于不会说话的人所拥有的数不尽的优势汇集起来，形成了推动这一急速转变的强大的进化动力。 语言成为人类区别于其他物种的又一大重要标志。这一过程中的细节还有待于我们从近东、非洲和欧洲的考古发现去探明。这一时期发生的事情在阿拉伯地区、中亚或印度似乎没留下什么证据。不排除随着某次意外的洪水或爆破，出现戏剧性的场面。毕竟在古人类考古方面这样的惊喜不止一次发生过。目前，已经掌握的证据呈现了晚期智人大约在语言的帮助下实现的进化突破。 4、5万年前，解剖学意义上的现代人已经成熟，人类进入“大跃进”时期，并居于地球进化舞台的主角地位。从这一时刻起，人类发展的历史终于从自然塑造人类的过程，开始了波澜壮阔的人类塑造自然的过程。
由于考古证据过于稀少，人猿相揖别的确切时间我们甚至以“万年”为划分单位都不能精确做到；相关资料在时间划分上，往往是相互矛盾的，采取折中的时间叙述虽然不影响故事情节，但感觉仍然美中不足。我们除了等待科学家进一步研究的结果，也没别的更好的办法。在这方面，读者可以参看“科学公园网站”另一篇文章《人类不是从猴子进化而来》。 关于后来克拉玛农人故事可以参看戴蒙德《枪炮、病菌与钢铁》中详细而精彩的描述。 |
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