(十四)人為何物?

 

人者,何也?

  “人者,何也?”就是問“什麼樣的靈長類動物才是人。”

這個問題實際上要我們回答的是“最早區別於一般靈長類動物的人是什麼樣子?”

也就是說,“誰是最初的人?”或“什麼是最初的人?”。

 

自古以來,人類就對許多有關自身的問題特別感興趣。歷史上,許多學者創立了各種各樣的關於人的定義。

例如,古希臘哲學家柏拉圖說:人是“沒有羽毛的兩足動物”,

於是他的一位同事就和他開了個玩笑,從市場上買了一隻去毛的鵝拿到學院婸﹛G

“這就是柏拉圖的人。”玩笑很滑稽,但可以看出!

柏拉圖確實注意到人在能夠兩足行走這方面確實與其他動物不同。

 

的確,兩足行走是人類的一大重要特徵。

此外,人類能夠製造和使用工具,人類有社會組織、意識、語言以及自覺能動性等等;

而這些是與人類擁有特別發達的腦子、具有高度的智慧是分不開的。

因此,長期以來,大的腦子一直被作為人類的一大特點。

 

有的科學家曾提出以腦量大小作為人猿相楫別的標誌,把750毫升腦量定為人科和猿科的界河,在此之上的才算是人,在此之下的則是猿。

但是,後來發現有些能夠直立行走的高等靈長類在許多形態特徵上已經很接近人了,可是其腦量顯然小於750毫升;

另一方面,現生的大猩猩最大的腦量卻有超過這個界限的。

 

顯然,腦量大小作為人猿之間的界定是不合適的。

回過頭來看看,我們發現上述的許多特徵都是根據現代人的情況而定下的。

那麼,這些特徵是同時起源的還是先後起源的?

如果是先後起源的,那麼,什麼特徵是最早出現的?

什麼樣的特徵可以作為人科出現的標誌呢?

 

人類是動物界的一分子,

因而不能脫離了人的動物屬性和體質形態來討論人類的起源。

現代人類學認為,能否兩足行走是人猿相楫別的標誌,能夠兩足行走的高等靈長類就可以歸入人科。

 

兩足行走不僅是一種重大的生物學上的轉變,而且也是一種重大的適應改變。

兩足行走隱含著巨大的進化潛能。

它使上肢解放出來,而只有解放了的上肢才可能進化到具有操縱工具的能力。

可以說,兩足直立行走奠定了所有後來出現的人類特徵的基礎。

     

湯恩小孩-達特

  1924年,南非的湯恩石灰岩採石場的工人在爆破時炸出了一個小孩的不完整的頭骨化石,保存有部分顱骨、面骨、下頜骨和完整的腦模(腦殼堛熄韖R物依照腦殼內部的骨骼結構形成的與原來的腦子外形一致的化石),

頜骨上保存了全部乳齒和正在萌出的第一琣旓式C

這個化石被送到南非約翰尼斯堡威特沃特斯蘭德大學醫學院的解剖學教授雷蒙德·達特那堙A達特進行了研究並在1925年發表了報告。

 

湯恩小孩有許多似猿的性狀,例如小的腦子(大約500毫升,與一個大的成年大猩猩的腦子一樣大小;

由此估計其在成年後也不過600毫升左右)和向前突出的上下頜骨;同時,他又具有一些似人的性狀,

例如上下頜骨不象猿那樣向前突出的厲害,頰齒咬合面平,犬齒小。

最為重要的是,枕骨大孔(是頭骨基部的開口,脊髓通過此孔進入脊柱)接近顱底(保護腦子的骨腔的底部)中央,與人類相同而與猿類那種位置相對靠後的情況不同。

 

人類和猿類枕骨大孔位置上的差別反映了人類與猿類不同的行走姿勢:

人類兩足行走,頭平衡於脊柱的頂端;而猿類四足行走,頭就向前傾。

因此,湯恩小孩是兩足行走的,也就是說,他是人科的成員。

 

不過,達特還是謹慎地將他命名為南方古猿非洲種。

因為在當時,由於長期以來受殖民主義和種族主義偏見的影響,以及受歐洲和亞洲已經發現了許多人類化石的影響,人們普遍認為,萬物之靈長中的靈長、高貴的人類是不可能起源於非洲這個“黑暗大陸”的。

 

四分之一個世紀過去以後,大多數人類學家逐漸認識到了種族主義偏見所產生的錯誤,終於接納湯恩小孩化石標本是人類的祖先而不僅僅是一種古猿這樣的觀點。

人類學家這種觀念上的轉變,是與達特以及蘇格蘭籍古脊椎動物學家羅伯特·布魯姆的大量工作與發現分不開的。

 

南方古猿粗壯種

  1936年,南非約翰尼斯堡以北數公里,特蘭斯瓦爾地區的斯特克方丹採石場又爆破出來一批化石,被送到了布魯姆手中。

化石中包括一個完整的與南方古猿相似的成年頭骨和一段非常象人的股骨(即大腿骨)遠端(即遠離身體中心部分的那一端)。

布魯姆當時把他命名為邇人,後來進一步的研究認為他還是南方古猿非洲種,

只是時代比湯恩小孩早。1938年,在離斯特克方丹3公里遠的克羅姆德萊農場又發現了更多的南方古猿化石,引起了布魯姆的注意。

這些化石包括頭骨片、頜骨、牙齒、臂骨、手骨和足骨,他們明顯地比南方古猿非洲種更為粗壯。

布魯姆當時把他們定名為傍人粗壯種,但是後來的研究認為他們在屬一級的分類上仍然應歸入南方古猿,因此他們現在的名稱是南方古猿粗壯種。

 

1947年,已經80高齡的布魯姆在第二次世界大戰結束後又回到南非,在斯特克方丹繼續發掘,不久又發現了大量的南方古猿材料,其中包括幾乎完整的半邊骨盆,其形態又矮又寬,與現代人非常想像,明顯不同於非洲大猿(如黑猩猩)那樣狹長的形狀。

這樣的骨盆形態從另一個角度表明,南方古猿能夠兩足直立行走。

 

同年,達特在斯特克方丹東北大約360公里的馬卡潘斯蓋特又找到許多南方古猿化石,他把他們命名為南方古猿火神種。

後來的研究證明火神種實際上也還是非洲種。在以後的兩年堙A達特還發現了一塊更象人的南方古猿的骨盆。

 

到目前為止,在南非的5個地點共發現了70多個南方古猿的化石,他們曾經被定過4個屬名、6個種名。

隨著科學的發展,其中許多不適當的種屬名稱都被廢棄了,現在所有南非的南方古猿化石都被歸為一個屬兩個種,即南方古猿非洲種(又稱纖細型南方古猿)和南方古猿粗壯種(又稱粗壯型南方古猿)。

纖細型的年代大約在距今350萬年至150萬年之間,一般來說比粗壯型的時代要早。

 

從牙齒構造看,無論是非洲種還是粗壯種的南方古猿,都與現代的非洲大猿有明顯的差別。

現代非洲大猿有尖銳的齒尖,適合於吃相對較軟的果子和其他食物;

南方古猿的頰齒則有平的研磨面,顯示其取食比較堅硬食物(例如硬的水果和硬殼果)的適應。

粗壯型的臼齒尤其碩大,再加上具有粗大的臉以及強大的肌肉附著痕跡等特徵,

暗示出他所吃的食物特別堅硬,因此這樣的牙齒被形象地稱為“磨石臼齒”。

相對來說,纖細型不僅吃植物,而且還吃一些肉食,因此他多少是一種雜食動物。

     

“東非人”

南方古猿鮑氏種

   就在達特和布魯姆在南非不斷發現南方古猿的同時;

英國著名的古人類學家利基夫婦(路易士·利基和瑪麗·利基)也在東非不斷地努力著。

1959717日,在不懈尋找了近30年後,他們終於得到了報償,瑪麗在在坦桑尼亞的奧杜韋峽谷,發現了一個南方古猿的幾乎完整的頭骨和一根小腿骨。

頭骨特別粗壯,牙床上帶著與南非的南方古猿粗壯種相似的“磨石臼齒”,

但是他比其南非的“堂兄弟”更為粗壯。路易士將這個標本命名為東非人鮑氏種,

用以答謝查理斯·鮑伊斯先生曾經對他們夫婦,在奧杜韋峽谷和其他地區工作所提供的支援。東非人這個名稱現在已被廢棄,相應的標本現在的名稱是南方古猿鮑氏種,其生活年代被確定為175萬年以前。

 

南方古猿鮑氏種的性雙型狀況

  從1967年起,美國伯克利加利福尼亞大學的人類學家豪厄爾,領導一個發掘隊到埃塞俄比亞的奧莫河谷調查發掘,發現了大量的人科化石,其中年代在大約300萬年前的與南方古猿非洲種相似,而年代為大約200萬年前的則與南方古猿鮑氏種相似。

 

1968年開始,利基夫婦的兒子理查·利基領導一個工作組,

在肯雅的特卡納湖以東地區開展了大規模的發掘,獲得了許多保存很好的相當完整的頭骨,其中有的與坦桑尼亞奧杜韋發現的南方古猿鮑氏種非常相象。

 

從這些骨頭的大小可以知道南方古猿的雄性比雌性大得多:推測雄性身高可超過15米,而雌性幾乎不到122米;

雄性的體重幾乎是雌性的兩倍!這種雌雄身體尺寸的巨大差別現象稱為性雙型!

 

今天我們可以在生活在熱帶稀樹草原上的狒狒種群只看到。

性雙型在單配製(即一夫一妻制)物種中不存在,而總是與多配製(一夫多妻制)相聯繫,是雄性之間互相競爭以爭奪雌性

的一種適應。

 

露西與“第一家庭”    

  197310月,美國俄亥俄州克利夫蘭自然博物館的人類學家唐納德·約翰森,在埃塞俄比亞阿法地區哈達地點乾燥的溝壑中,發現了構成一個膝關節的大腿骨(股骨)下端和內側小腿骨(脛骨)上端的兩節骨頭化石,它們比已知的任何人類的骨骼都小,但是其形狀和形成關節的方式,表明他們能夠象人一樣直立行走,而與非洲大猿的膝部明顯不同。

地質資料表明,這些骨骼的年代距今大約有350萬年。

 

第二年,約翰森和法國地質學家莫理斯·泰伊伯領導的一個法、美考察隊又到這個地點進行發掘,發現了許多化石骨骼。

特別重要的是發現了一具沒有頭骨的全身骨架的大部分,約有40%的骨骼保存著。

從髖骨的形態可以看出這是一位成年女性,身高只有1米左右;

從骨盆的形狀和大腿骨與膝之間的角度可以清楚地看出、她已經適應於相當程度的直立行走;但是與現代人相比,她的胳臂相對較長二腿相對較短,這種身體結構又很象猿。

 

從這個地區發掘出來的其他化石顯示:

他們在某些方面(如牙齒的大小、形狀以及頜骨的突出程度)等比以前在南非和東非其他地區發現的各種南方古猿都更為原始。

這正是人們在越來越靠近人類起源的時間堜狶き瘚o現的,因為他們又充實了一點點進化的缺環。

 

露西

  發現這些化石的當夜,興奮的發掘者們開起了自己的慶祝會。

慶祝會上用答錄機放送了一首名為“鑽石般天空中的露西”的甲殼蟲樂隊的流行歌曲,約翰森和泰伊伯靈機一動,把白天發現的這位激動人心的女性起名為“露西”。

 

從同一地點發現其他化石來看,許多個體明顯比露西大,有的身高超過153米,

可見性雙型是明顯的。還有一些有趣的發現:露西的脊椎骨表明她生過關節炎;

在附近發現有龜和鱷魚蛋化石,甚至還有螃蟹爪,這些都可能是露西及其同伴們食物的一部分。

 

同年,即1974年,瑪麗·利基的研究小組在坦桑尼亞的萊托埵a點也有了新的發現,

他們發現了12個人的牙齒和頜骨,其年代測定為距今350萬年至375萬年之間。

 

1975年,約翰森和泰伊伯在哈達地點又有了一個重要發現。

他們在一個化石坑內發現了至少13個人的遺骸。

300多萬年前,這媗蒫M是發生了某種突發性的自然災害,可能是一場洪水,

一下子奪去了這至少13個人的生命,並把他們掩埋在一起,形成了這個化石坑,或是可形象地說成是一個自然的墳墓。

 

13個人有男有女;至少44個是小孩,其中一個45歲的孩子保存下來了幾乎完整的頭骨;其餘是成年人,包括一些年輕的成年人。

這些人生前可能是在一起生活的,所以他們被形象地稱為“第一家庭”。

這是人類合作行為的最早證據。

 

約翰森等人在比較研究了哈達和萊托堛漱ぁ菻寣A認為兩個地點的標本非常相似,他們都能兩足直立行走,

但卻具有小的腦子和大的犬齒(就是我們日常所說的“虎牙”)。

這樣的形態特徵雖然與南方古猿非洲種相似,但是比後者更為原始得多,必須歸入一個新種。

因此,約翰森等人就將哈達和萊托媯o現的化石命名為南方古猿阿法種。

同時認為,一方面,南方古猿阿法種是南方古猿非洲種的祖先,

然後又從南方古猿非洲種中分化出了南方古猿粗壯種和南方古猿鮑氏種;

另一方面,南方古猿阿法種還是更為進步的“能人”的祖先。

 

東邊的故事

  我們已經知道了,迄今所知的人科成員中的那些最古老的類群,基本上都是在非洲大陸的東部發現的。但是故事並沒有完結。

 

早期人類足跡

  1976年,瑪麗·利基領導的研究小組在萊托埵a區大約400萬年前沉積下來的火山灰層中發現了顯然是兩足直立行走的人科成員的足跡,其中有成人的足跡,也有小孩的相對比較短而寬的足跡。

1994922日,蒂姆·懷特等人類學家在世界性的權威學報-英國的《自然》雜誌上發表文章,宣佈他們在阿法地區又發現了更加早期的人科化石,其年代為距今440萬年前。

這是迄今發現的最早的人科化石,被認為是最早從森林中的樹上下到稀樹草原的開闊地面上生活的人類代表,

因此被定名為地猿始祖種。

 

正是由於迄今所發現的最早的人科成員都出自非洲東部,因此現在絕大多數的人類學家都相信,最早的人類起源於非洲。

 

那麼,為什麼最早的人類化石都發現於非洲東部呢?

那個時候,非洲發生了什麼?

 

地質學和古生物學的研究告訴我們,1500萬年前,整個非洲從西到東覆蓋著一整片廣蹂的熱帶雨林;這堿O靈長類的天堂,居住著形形色色的猴類(獼猴超科的成員)和猿類(人猿超科中猿科的成員),而且與現在的情況相反,那時猿類的種類遠遠超過猴類的種類。

 

熱帶雨林

  後來,地質運動使環境發生了變化。

洲大陸東部的地殼,沿著紅海、埃塞俄比亞、肯雅、坦桑尼亞等地一線裂開,

地殼深層的熔岩斷斷續續地湧出地面。

熔岩湧出、冷卻、再湧出、再冷卻……,結果,埃塞俄比亞和肯雅的陸地慢慢地升高,形成了海拔270多米的寬闊的高地。

這一寬闊高地的形成不僅改變了非洲的地貌,而且改變了非洲的氣候,

使得過去富含水汽的由西向東的均勻流動的氣流受到了阻礙,結果,高地東部因水汽被阻隔而成為乾旱少雨的地區,

從而失去了熱帶雨林生長的條件。

從此,連續覆蓋的非洲熱帶雨林(在東部開始分裂成一片片的樹林,樹林之間由稀樹草原和灌木叢所鑲嵌。

 

稀樹草原

  環境的改變必然使生物種群中業已存在的許多變異面臨自然選擇的檢驗;

而這種鑲嵌性的生態環境為多種變異類型的生存提供了機會;

但是,一旦某種合適的環境消失,適應於這種特殊環境的變異類型就將面臨絕滅;當許多這樣的變異中間類型消失後,

最終留下來的某些變異類型就很可能與最初存在的那些類型差別甚遠了,

這時它們已經成為了新的物種,也就是說,生物類型更新了,生物進化了。

 

人類起源前後那段時間媯o生在非洲東部的事情正是這樣的。早在本世紀60年代,荷蘭古人類學家科特蘭特就已經認識到了;經過一段時間的受冷落,1994年,法國人類學家伊夫·柯盤斯又重新認識了這樣的歷程,這就是現在已為大多數科學家承認的所謂的“關於人類起源的東邊的故事”。

 

  故事的開頭上面已經交代了,接下去的情景是這樣的。

東非大裂谷

  大約在1200萬年前,持續的地質構造力量使非洲東部發生了進一步的變化。

沿著當初地殼裂開的那條線,形成了從南到北的長而彎曲的大裂谷,稱為“東非大裂谷”。

東非大裂谷南起莫三比克,向北經坦桑尼亞分成東西兩支;

東支向東北,經埃塞俄比亞直達紅海;西支則向西北,經烏干達進入蘇丹。

大裂谷的形成產生了兩種生物學效應:

一是形成了阻礙動物群東西交往的難以超越的屏障;

二是進一步促進了鑲嵌性生態環境的發展。

 

正是由於這種環境的力量,人類和現代非洲大猿的共同祖先的種群自然地分開了。

這些共同祖先的留在非洲西部的後裔,依然沿著適應於熱帶雨林中生活的方向緩慢地發展著,到今天就形成了現代的大猩猩和黑猩猩;相反,這些共同祖先留在非洲東部的後裔中的一支,在開闊地面這樣一種新生活的選擇壓力下,開創了一套全新的技能,即兩足直立行走以及由此而帶來的一系列適應,這就是人類;而在同時,大多數曾繁盛於1500萬年前的非洲猿類卻由於環境的改變而滅絕了。

 

兩足直立行走對於人類的起源與進化具有特別重要的意義。

人類和非洲大猿的共同祖先是生活在古老的非洲熱帶雨林中的,因此早已適應了在樹枝間爬上爬下的垂直性運動。

他們又偶爾下到地面上,但也並不象今天的黑猩猩那樣以指關節來著地行走。

當東非大裂谷形成後,非洲東部氣候變得乾旱了,熱帶雨林被廣闊的鑲嵌性的熱帶稀樹草原所取代。

我們的祖先並不是一下子就能完全適應所有的這一切變化,他們仍然要在樹林中取食和睡眠,他們的食物的大部分依然依賴于樹林(例如果樹上的果實)。

 

但是,熱帶稀樹草原的環境已經不允許他們在向過去那樣老在林子堛漱j樹上爬上爬下了,他們需要經常地從一片樹叢轉移到另一片樹叢中去。

轉移時必然要通過地面,這就增加了對地面有效行動的要求。

由於我們的祖先早已適應了在樹上爬上爬下的垂直性運動方式,進化的不可逆性決定了他們在下到地面後不可能在象貓、狗、牛、羊那樣四條腿行走和奔跑,這時,兩足直立行走就成為最為有效的運動方式,其優越性顯然遠遠大於黑猩猩那樣的指關節行走方式。

 

  可以想像得到,我們祖先最初下到地面上時走起路來肯定是、步履蹣跚跌跌撞撞的。

兩足直立行走技能的獲得也是一步步發展起來的。

從發現的化石我們知道,地猿和南方古猿雖然還沒有達到我們今天人類這樣完善的地步,但他們已經能夠較好地兩足行走了。

 

最早的人屬代表    

  從地猿到南方古猿所代表的人科的起源是一次進化上的飛躍,標誌著人類家族與高等靈長類中的其他類群分化開來。

接下去的一次飛躍是人類家族內部的飛躍:

人科當中一類更接近我們的類群-人屬,在大約250萬年前的那段時間堨X現了。

能人

  1960年,就在瑪麗·利基於坦桑尼亞的奧杜韋峽谷發現著名的“東非人”(即南方古猿鮑氏種)一年之後,她的大兒子喬納森·利基(理查·利基的哥哥)在奧杜韋峽谷發現了另一種類型人類的頭骨骨片,還發現有與之相關的下頜骨、手骨以及其他的一些鎖骨、手骨和足骨。

這塊頭骨片相對較薄,表明這個個體比已知所有的南方古猿都要體格輕巧。

其他的骨骼也證明這樣的推測,尤其是頰齒較小。

然而最為重要的是,這種新類型表現出他們的腦子要比南方古猿大出50%。

又經過幾年的發掘和研究,喬納森和理查的父親、瑪麗的丈夫路易士·利基下結論說,雖然南方古猿是人類祖先的一部分,但是這些新發現的化石卻代表了最終將產生出現代人的那一支早期人類類型。

因此,路易士·利基把這個新類型命名為能人,作為人屬的第一個早期成員。

“能人”這一名稱是達特向路易士建議的,意思是“手巧的人”,因為推測發現於這個時代的工具就是他們製造的。

 

路易士的結論立刻在同行中激起了一片喧囂的反對聲。

當時人類學界普遍贊成的是英國人類學家亞瑟·基斯爵士提出的人屬的標準定義,

其中將人屬的腦量定為等於或超過750毫升;然而,奧杜韋發現的這些新類型的腦量僅僅為650毫升,還沒有跨過當時所認為的人與猿之間腦量的界河。

可是,新類型的頭骨確實是更象人而不是猿。怎樣面對這一矛盾呢?

路易士堅信自己的觀點,並因此提出人和猿腦量的界河應該調整為600毫升。

這種處理方法無疑大大地提高了就此問題而進行的激烈爭論的熱度。

然而,隨著新發現的積累和研究的深入,能人作為最早的人屬成員的觀點最終被接受了;而且,後來證明650毫升腦量的這個頭骨只是一個孩子的,成年能人的平均腦量已接近800毫升。

 

人屬的出現是人類家族誕生以後所發生的第一次最為重要的事件,是發生在人類家族內部的第一次進化上的飛躍。

從最早的人屬成員能人開始,人類才開始了以腦量飛速增加為最基本特徵、

並伴隨有其他諸多方面進化的真正“人式”的發展歷程。

正是在人屬的範疇內,人類才由能人進化出直立人,然後經過早期智人階段和晚期智人階段,

最終形成我們今天這樣的具有豐富多彩的文化和掌握高超的技術的現代人類。

 

人屬的優勢    

  我們當今的人類就是人屬的一員,他是由能人經直立人和早期智人進化而來的。

為什麼只有早期的人屬成員能夠發展出現代人,而當時也生活著的各種南方古猿,卻沒有能夠繼續發展而走向了絕滅呢?

人屬擁有什麼競爭優勢呢?

在我們講述人屬發展的具體過程之前,先讓我們來瞭解一下人屬有哪些優越性吧。

 

  腦量的飛躍

  獨特的生長曲線

  軟弱無助的嬰兒期

  童年時代的延長

  社會結構的重要改變

  肉食性增強

  運動方式上有更強的適應能力

  會製造工具  為何只有人……?

 

  ·腦量的飛躍

  所有的南方古猿都有小的腦子、大的頰齒和前突的上下頜,並且實行一種似猿的生存戰略。

他們主要吃植物性食物,社會關係可能與現代生活在熱帶稀樹草原上的狒狒相類似。

他們只是行走方式與人相似,其他方面則沒有一點與人一致。

 

與南方古猿相比,能人的腦量已經有了飛躍性的發展;

另一方面,他們的牙齒也有所變化,顯示出對於食性改變(更多地以肉類為食)而產生的適應。但是還不止這些。

對我們人類祖先生物學的新研究顯示,人屬的其他許多方面也改變了,

從而使這種生物從類似於猿的一端跳到了更象人的一端。

 

  ·獨特的生長曲線

  現代人類最重要的特徵之一,是嬰兒剛剛從母體內生出時是軟弱無助的。

在成長過程中,他們必須經歷一段較長的兒童期,然後經過一個生長突然加快的青春期,此時他們的身高以驚人的速率增

長。

在現有哺乳動物中,惟獨人類出現這種現象;

包括猿類在內的大多數哺乳動物,都是從嬰兒期幾乎直接步入成年期。

現代人類從一個青年個體到成年,在生長突然加快的青春期中,身體尺寸的增加大約為25%;

相反,黑猩猩的生長曲線十分穩定,它們的身材從青年到老年僅增加14%。

 

那麼現代人類為什麼會表現出這種獨特的生長曲線呢?

原來這與人類成長過程中必須經歷的高強度的學習過程是相關的。

如果成長中的兒童與成人在身材大小上有大的差別,兒童就會對成人產生敬畏從而建立起師生關係,這樣有利於兒童更好地向成人學習;如果人類的兒童按照與猿相似的生長曲線很快地使身材達到接近成人的高度,

則可能與成人產生對抗而不是敬畏了。

當相對漫長而艱苦的學習時期過去以後,人類的身體便可以憑藉青春期的突增性加速生長而“趕上來”。

 

現代人類之所以需要如此長的時間進行強化的學習,那是因為他們在長大成人的過程中不僅需要學習維持生存的技能,而且還要學習傳統家族關係和生活規則等等文化方面的東西。

文化是所有動物界中唯獨人類才有的特殊適應,兒童期和成熟期的不同尋常的生長發育型式使這種適應成為可能。

 

  ·軟弱無助的嬰兒期

  不過,現代人類初生嬰兒的軟弱無助現象卻不是文化上的適應,而是一種生物學現象:由於人類擁有大的腦子但骨盆結構具有制約性,因此人類的嬰兒出世的時間相對太早。

 

  腦子的大小不僅僅與智力有關,而且還與生活史中重要的事件有關,例如斷奶的年齡、性成熟年齡、妊娠期和壽命。

 

與腦子較小的動物物種相比:

與之相關聯的腦子較大的物種的嬰兒斷奶期要遲一些,性成熟要晚一些,妊娠期要長一些,個體壽命也要長一些。

 

根據與其他靈長類的比較所進行的一項推算顯示:

如果要使初生嬰兒腦量達到與身體的比例相適合,平均腦量為1350毫升的現代人的妊娠期應該是21個月,而不是實際上的9個月。

這就是說,人類的嬰兒在誕生時腦量遠遠沒有達到應該達到的水準;

要達到那個水準,他(她)還需要1年的發育時間才能趕上去;因此,他(她)初生時必然是軟弱無助的。

 

  那麼現代人類為什麼不能在懷孕21個月後、生下具有適當的腦量能夠有一定的自助力的嬰兒呢?

為什麼大自然將人類的新生兒過早地暴露于進入人世的危險中呢?

這是由人類所擁有的大的腦子和相對狹小的骨盆開口所決定的。

 

在猿類和人類的個體發育過程中有一個共同的趨向,即腦子的發育快於身體的發育;

也就是說,腦量在生命史的早期就迅速達到成年個體的水準。

猿類新生兒的腦量平均約200毫升,大約為成年時的一半。

因此,猿類的新生兒就能夠擁有一定的自助力。

如果現代人類也象猿類那樣生出具有一定自助力的新生兒,

那麼新生兒的腦量就應該達到676毫升。

對於人類的雌性個體(婦女)來說,分娩出腦子如此碩大的嬰兒是異常困難的,

有時甚至會威脅到母親的生命。

在人類的進化過程中,骨盆的開口已經有所增大以適應嬰兒腦子的增大;

但是,骨盆開口的增大是有限度的,它受到了兩足直立行走這種運動方式的制約;

當新生兒的腦量為現在的平均385毫升(約為成人的1/3)時,人類骨盆開口實際上已經達到了極限。

  從新生兒到成年,人類腦量增加2倍,而猿類腦量只增加1倍。

這種不同的腦發育型式本身就是人猿相區別的一個重要方面。

 

反過來作一個推理:

以人類新生兒的平均腦量385毫升為准,它的2倍是770毫升;

那麼,如果某種高等靈長類成年時超過這個數字,就說明腦量在成長過程中不得不增加2倍以上,

也就是說開始有了那種嬰兒軟弱無助地“過早”進入人世的發育型式,

那麼他們在發育類型上就應該是更接近於人而遠離猿的類群了。

 

這樣來看,能人的成年腦量大約為800毫升,似乎是剛剛離開人類和猿類的分支點而向人類的方向起步了;而早期直立人的腦量大約為900毫升,說明他們已經明顯地向著人類的方向前進了。

 

特卡納男孩

  約翰·霍普金斯大學的解剖學家艾倫·沃克根據理查·利基研究小組於1984年在肯雅北部特卡納湖西岸發現的直立人“特卡納男孩” 的化石推測,直立人的骨盆開口比智人小,直立人新生兒的腦量大約為275毫升。

這樣的體積大大地小於現代人新生兒的腦子;

可是,它正好是成年直立人腦量的1/3,這個比例與現代人一樣。

這就是說,直立人的嬰兒與現代人一樣在出世時是軟弱無助的。

 

因為迄今還沒有發現直立人的直接祖先能人的骨盆,所以科學家還不能對能人做類似的計算。

如果能人的嬰兒在生下來的時候腦子有直立人的新生兒那麼大,那麼他們也會“過早地”出世,只是不象直立人那麼“嚴重”;

他們在出生時也會是軟弱無助的,但是這種狀態持續的時間會比直立人短;

他們也會生活在一個象人一樣的社會環境堙A只是他們的社會環境還比較簡單與古樸。

 

因此可以推測,人屬從其剛剛開始出現時,就開始以一種與過去完全不同的方式去生活、去發展、去應對大自然的挑戰。

與之相反,各種南方古猿雖然也已經站立起來並邁開了雙腳,但是他們卻依然具有與猿類相似的較小的腦子,

因而他們的早期發展也依然遵循著與猿類相似的型式。

 

  ·童年時代的延長

  從最早的人屬開始,人類在嬰兒期軟弱無助的這段較長的時間內,就需要父母親的悉心照料。

但是,兒童期的其餘時間情況如何呢?

兒童期需要持續多久才能使人類的孩子們能夠學習到足夠的技能與文化、

吸取足夠的實踐經驗,順利進入並度過隨後出現的突增性生長的青春期呢?

 

現代人童年時代的延長是由於其體質生長與猿類相比減慢了。

因此,人類在其生活史中所經歷的任何一個里程碑式的事件都要來得比猿類晚一些。

例如,第一顆琣旓扛熊犍X時間,人類兒童在大約6歲,而猿類則在大約3歲;

第二顆琣旓扛熊犍X時間,人類為1112歲之間,而猿類則為7歲;

第三顆琣旓扛漸X露,人類在1819歲,而猿類則在9歲。

 

80年代後期,美國密執安大學的人類學家霍利·史密斯,以腦量與第一顆琣旓朴犍X的年齡相聯繫,研究出一種推導化石人類生活類型的方法。

她將人和猿的材料綜合積累起來作為一條基線,然後與化石人類進行比較,結果分析出3種生活史類型:

1.現代人類型,第一顆琣旓戌b6歲萌出,平均壽命66歲;

2.中間類型;

3.猿的類型,第一顆琣旓朴犍X時略大於3歲,平均壽命大約40歲。

 

在這樣的分析體系中,所有的南方古猿都屬於猿的類型;晚期直立人,即生活時代晚於距今大約80萬年的直立人,

同尼安德特人一樣,屬於現代人類型;早期直立人則屬於中間類型,例如特卡納男孩(生活在160萬年前的早期直立人)的

第一顆琣旓戎i能是在他略大於4歲半時萌出,如果他沒有在9歲時夭折,他可以期望活到約52歲。

 

史密斯分析得出的結論在當時引起了激烈的爭論!

因為傳統觀點認為包括南方古猿在內的所有人科成員,都遵循早期發育緩慢的似人的模式。怎樣證明誰對誰錯呢?

正好,解剖學家克里斯多夫·迪安和蒂姆·布羅梅奇在倫敦大學學院,剛剛設計出一種直接測定牙齒年齡的方法:

在顯微鏡下觀察,牙齒上有一些線就象樹木的年輪一樣可以反映其年齡。

迪安和布羅梅奇把他們的技術應用到了古人類學領域,他們研究了一個南方古猿的下頜骨。

就牙齒發育程度來說,這個下頜骨與湯恩小孩相當,其上第一顆琣旓戎縝b萌出。

牙齒上的那些線表明,這個個體死亡的時候剛過3歲不久;觀察的結果正好說明,南方古猿的生長曲線遵循著一種似猿的模

式。

 

迪安和布羅梅奇又觀察了其他各類人牙化石。

結果發現了與史密斯的結論一樣的3種類型:現代人類型、中間類型和似猿的類型。

其中,南方古猿為猿的類型,早期直立人為中間類型,而晚期直立人和尼安德特人則為現代人類型。

 

這些研究成果又一次引起了爭論。

直到美國聖路易斯華盛頓大學的人類學家葛籣·康羅伊和臨床學家邁克爾·範尼爾,把高技術由醫學界帶到人類學實驗室以後,這一爭論才終於有了了結。

他們利用電腦三維CT掃描技術,看到了湯恩小孩的下頜化石的內部,結果基本上證實了迪安和布羅梅奇的結論:

即湯恩小孩死於大約3歲的時候,他是一個遵循似猿的生長曲線模式的幼兒。

 

通過化石來研究生活史中的重要事件,和通過研究牙齒發育狀況來推測生物學特徵,這樣的新技術使古人類學跨上了一個新的臺階。

利用這些技術手段我們可以推測到,特卡納男孩會在4周歲前斷奶;

假如他能夠活下去,他將在大約14歲時達到性成熟;他的母親可能在13歲時生第一個孩子。

 

  ·社會結構的重要改變

  早期人屬成員在生長發育類型方面向著現代人方向的進化,是在一系列一定的社會條件中出現的。

所有的靈長類都是社會化的,但是現代人的社會行為能力發展到了最高的程度。

從早期人屬成員牙齒上的證據推測出來的生物學方面的變化告訴我們,

他們的社會交往已經開始強化,他們已經創造出了一種培養文化的社會環境;

而且,整個社會結構也有了重要的改變,這一點,通過比較男性和女性身材的比例,

以及將這樣的比例與我們所知道的各種靈長類的情況進行對比,我們就可以很清楚地認識到。

狒狒

  生活在熱帶稀樹草原的狒狒種群中具有性雙性現象,即雄性體重達到雌性的兩倍。

這種性雙性現象只有當雄性成年個體中間、為了獲得與雌性交配的機會而存在激烈的競爭關係時才會出現。

與大多數靈長類動物一樣,雄狒狒長到成年時就離開原來的群,而加入到附近別的群堙A從此以後便與已經在那個群中定居了的其他雄狒狒處於競爭狀態。

這種雄性遷居的方式,使得大多數的狒狒群內的雄性通常沒有什麼親緣關係,

因此它們就沒有因為擁有一定的共同基因而需要彼此合作的達爾文原因(即遺傳原因)。

 

 黑猩猩

  相反,在黑猩猩種群堙A雄性留在其出生群中,而雌性卻遷移到其他群堙C

結果,同一個群內的雄性彼此之間是兄弟,擁有一半的共同基因。

因此,它們在獲得雌性時有彼此合作的達爾文原因。

它們合作對抗其他的黑猩猩群;在偶爾進行的涉獵活動中它們也常常彼此合作地、將一隻猴子逼到一棵樹上然後將其捕獲。

這種雄性之間缺少競爭,同時增進合作的行為方式,以不同於性雙性的情況反映在雌雄身材的比例上,這時雄性僅比雌性大15%∼20%。

 

在雌雄性體形大小的比例上,各種南方古猿都符合狒狒的型式。

因此可以合理地推測,南方古猿的社會生活與現代的狒狒相似。

從直立人的典型代表北京猿人的情況來看,直立人男女身材上的差別比南方古猿小,但比現代人大。

而當對比早期智人的的情況時,我們發現男人的身材僅比女人大20%了。

劍橋大學的人類學家羅伯特·弗利和菲利斯·李認為:

在人屬起源的時候,這樣的雌雄性身材比例上的改變肯定反映了社會結構的變化。

早期人屬中的男人們很可能與其同父或同母的兄弟們,一起留在其出生的群中生活,而女人們則遷移到別的群中;這樣的方式必然促進了男人們之間的合作。

 

那麼,是什麼原因促使社會結構發生了這樣的變化呢?

有些人類學家認為,男性之間的密切合作有利於抵禦鄰近人群的侵犯。

不過更多的證據表明,這種變化更可能是由於人屬的食性發生了變化--肉類變成了能量和蛋白質的重要來源。

為了獲得大量的肉食而進行的狩獵行為,必然要求同一群體中的男人進行更多的合作。

 

  ·肉食性增強

  人屬肉食性增強的跡象表現在其形態和生理的各個方面上。

  早期人屬的牙齒和上下頜骨的構造與南方古猿不同,表現出更強的肉食性。

  早期人屬腦量的增大也表明其肉食性的增強。

 

生物學家證明,腦是動物新陳代謝耗費能量很大的器官,以現代人為例,腦子只占體重的2%,但卻耗費人體新陳代謝總量的20%。

靈長類是腦量相對最大的一個動物類群,而人的腦量又大大地超出一般靈長類的水準。

如果體重相當,人的腦量是猿的3倍。

因此,早期人屬腦量的增加必然與獲取更高的能量聯繫起來。

也就是說,早期人屬的食物必須既來源可靠又營養豐富。

這樣的食物資源只能是肉類,因為只有肉類才是最高效的熱量、蛋白質和脂肪的集中來源。

這一切表明,早期人屬只有在其食物中大大提高了肉類的比例,才能形成超過南方古猿的大的腦子。

 

  ·運動方式上有更強的適應能力

  除了牙齒、頜骨和腦量外,早期人屬在還在其他方面體質方面顯示出比南方古猿更強的適應性,這些體質特徵說明的是:

南方古猿雖然能夠兩足行走,但是靈活性依然較差;早期人屬則行動敏捷,而且開始能夠有效地奔跑。

 

這樣的結論首先得自於蘇黎世人類學研究所的人類學家彼得·施米德對露西的研究。

他用化石骨骼的玻璃纖維模型裝架了露西的全身骨架,發現她的胸廓呈圓錐形,象猿,而不是象人那樣呈桶形;

而且,露西的肩、軀幹和腰也很象猿的形狀。

因此,施米德解釋說:

露西所代表的南方古猿阿法種不能夠提升胸部以進行我們奔跑時所出現的深呼吸。

而且,他們大腹便便,沒有腰,以至於限制了靈活性;而在人類奔跑時,靈活性是非常重要的。

 

  另一方面,萊斯利·艾洛測量了現代人和現代猿的身長和體重,將之與化石人的身長和體重進行比較。

現代猿的身體粗壯,體重為同等身高的人的兩倍;與之相比,南方古猿的狀況象猿,

而所有各種人屬成員的狀況都象現代人那樣身材輕巧靈活。

 

回憶一下兩足直立行走最初的適應意義?

我們還記得它是作為在變化了的自然環境中的一種效率更高的行動方式而產生的。

它使得兩足行走的猿能夠在不適合於一般猿類生活的棲息環境中,繼續生存並發展下去。當兩足行走的猿在開闊的疏林地區尋找廣泛的食物資源時,他們能夠在更大的地域範圍內來來往往。

而當人屬進化出來的時候,一種新的行動方式產生了--仍然是兩足直立行走,但卻敏捷和靈活得多。

靈活輕巧的身材使早期人屬能夠“大步流星”地行走以至於奔跑;

同時,還能夠有效地將如此劇烈運動所產生的熱量散失掉,

這一點,對於生活在非洲炎熱的熱帶稀樹草原地區的早期人屬成員來說是尤其重要的。

高效率、大跨步的兩足行走,代表了人類適應中的核心變化。

這種變化與人類食性的轉變也是密切相關的,因為,它有利於活躍的涉獵行為。

 

  一隻活躍的動物散熱的能力,對其腦子的生理活動是特別重要的。

紐約州立大學的人類學家迪安·福爾克在80年代所作的解剖研究證實,

人屬腦子血管的構造表明,由其流出的血液能使腦子有效地冷卻,而南方古猿的情況則非常不同。

 

對人屬在運動方式上擁有更為巨大的適應能力這一觀點的更有力的支援,

來自於使用電腦斷層掃描技術所瞭解到的早期人類的內耳的解剖結構。

所有哺乳動物的內耳中都有3C形的管子,叫做半規管。

3根半規管互相垂直,其中兩根垂直於地面。

半規管的這種構造起著維持身體平衡的作用。

利物浦大學的科學家弗雷德·斯普爾發現,人類的兩條垂直於地面的半規管比猿類的大得多,這種現象顯然是兩足直立行走的物種(人)對直立姿勢所需要的特殊平衡的特殊適應。

 

斯普爾繼續觀察早期人類的化石,結果確實令人驚訝:

在人屬的所有物種中,內耳的解剖結構都與現代人無法區別;而在南方古猿的所有物種中,半規管的構造都象猿!

 

打制石器-·會製造工具

  綜上可見,與南方古猿相比,人屬在體質上的優越性是不言而喻的。

讓我們再來看看我們祖先行為的最明確的證據-那些用石頭製造出來的最原始的工具吧。

  人類在250萬年前開始用一塊石頭撞擊另一塊石頭,以製造邊緣鋒利的工具(稱為石器),從而開創了人類能動地適應自然、利用自然直至改造自然的技術發展歷程。

 

最早的石器是用一塊石頭打擊另一塊石頭所做出來的小的石片,長約25釐米,邊緣驚人地鋒利。這種石片雖然簡單,但用途很多。

 

伊利諾斯大學的考古學家勞倫斯·基利和印第安那大學的考古學家尼柯拉斯·托思在顯微鏡下發現,石片上有不同的擦痕。

有些擦痕是由於割肉而形成的,有些是砍樹木而形成的,有些則是由於切割較軟的植物如草類等而形成的。

因此可以想像,我們的祖先曾經來到河邊一個簡陋的營地,用一些石片砍下幼樹搭成架子,

用另外一些石片割下茅草蓋在架子頂上造出簡易的建築,然後他們就在這簡陋的建築物的蔭庇下用其他一些石片宰割獵物,

開始了他們那原始卻在一步步地走向今天的生活。

 

迄今發現的最早的石器組合的年代距今大約250萬年,其中除了石片外還包括較大的工具,如砍砸器、刮削器和各種多邊

器。

在大多數情況下,這些石製品是從一塊大的石塊上打制下來的。

瑪麗·利基多年在奧杜韋峽谷研究這種最早的技術,由此將之命名為奧杜韋工業。

這套技術一直延續到大約140萬年前,它的基本特徵是打出什麼樣就是什麼樣,沒有什麼規律可循。

 

但是,這種沒有什麼規律可循的、打出什麼樣就是什麼樣的技術卻開創了人類進化歷史的新紀元。

當我們的祖先發現了持續製造鋒利石片的訣竅時,他們突然能夠得到從前無法得到的食物。

小小的石片是一種高效的工具,它們能夠切開過去的人們用牙齒怎麼也不可能咬開的獸皮,從而使獸肉暴露出來。

於是,製造和使用這些簡單石片的人們就可以得到一種新的能源--高品質的動物蛋白。

由此,他們不僅擴大了覓食的範圍,而且,這種新的高效能源一方面為他們腦量的增大提供了營養保障,

另一方面也增加了成功地生育後代的機會。

生殖過程是一種耗能很大的過程,擴大膳食尤其是增加肉食會使生殖過程更加有保障。

 

  奧杜韋工業的時代是人屬的最早成員與許多南方古猿的物種同時存在的時代,

那麼這些工具究竟是誰製造的呢?

最可靠的結論就是人屬。

一方面,人屬具備能夠製造工具的更為發達的智力(大的腦量);

另一方面,各種南方古猿與人屬有著顯然不同的特定適應,人屬吃肉很可能是這種差異的一個重要部分--對於不具備食肉動物那樣的鋒爪利齒的早期人類來說,石器製造是肉食能力的一個重要部分,沒有這些工具,吃植物者也能生存。

 

托思在研究肯雅考古遺址的工具和作製造工具的實驗時發現,在最早的工具製造者中使用右手的人多於使用左手的人,

就象現代人一樣。這種利右手的現象與大腦的不對稱相呼應,在現代猿群中是不存在的。

這就是說,最早大約200萬年前,人屬的腦子已經變成“真正的人腦”了。

  總而言之,人屬的適應是成功的,我們人類今天所達到的一切就是證據。

 

  ·為何只有人……?

  但是為什麼其他的兩足直立行走的物種沒有能夠生存至今與人類為伴呢?

 

  從250萬年前開始,人屬在東非和南非與幾種南方古猿共生著,但是到了距今100萬年前,所有的南方古猿都先後走向滅絕,

這樣的命運是怎樣造成的呢?

 

不可否認,人屬本身的發展就是這種結局最主要的原因。

早期人屬的人數很可能迅速地增多,從而變成與南方古猿爭奪賴以生存的食物資源的主要競爭者(人屬雖然增加了肉食,但是仍然消耗大量的植物性食物);

到了距今大約200萬年前,當直立人出現以後,這種競爭就更加向著有利於人屬的方面發展,因為直立人是極為成功的一個物種,他們在人類的進化史上第一次走出了非洲。

 

此外,在距今100萬年至200萬年之間,生活在地面上的獼猴超科中的一個物種——狒狒也進化得非常成功,數量得到發展,也會與南方古猿繼續競爭。

南方古猿很可能就絕滅於一方面由人屬、另一方面由狒狒所施加的雙重競爭壓力之下。

(資料來源:中國科普博覽)

 

 

走出非洲

  作為能人的後代在距今大約200萬年前的非洲,直立人出現在人類進化的歷史舞臺上。

 

直立人

  直立人的腦子已經明顯增大,早期成員的腦量就已經達到800毫升左右,晚期成員則上升為1200毫升左右。

而且,腦子不僅僅是體積增大了,它的結構也變得更加複雜並進行了重新改組,

顯示出直立人已經有了相當複雜的文化行為。

大腦左右兩半球出現了不對稱性,顯示出直立人已經有了掌握有聲語言的能力。

 

直立人的牙齒也發生了變化。

後部牙齒減小,應使相應的牙床和支援面部及下頜骨的骨結構減小,

這顯然與直立人更多地和更經常地以肉食代替若干植物性食物有關。

前部牙齒則擴大了,這似乎並不直接與詛嚼食物相關,而似乎與用嘴來咬緊和銜住物品有關,也可能與製備動物性食物有關!

例如:用牙撕扯肉食以便將其分割成小塊,或是為了小孩食用而撕碎肉食等等。

 

阿舍利手斧

  直立人面部比較平扁,身材明顯增大,平均身高達到160釐米,體重達到約60公斤。

直立人是最早會用火的人類物種;它們最早能夠按照心想的某種模式來製造石器。

在非洲,這種石器組合所代表的文化類型被稱為阿舍利文化,

它得名於也發現有這種類型石器文化的法國北部的聖阿舍利地點。

 

阿舍利文化的代表工具是手斧,它由燧石結核打制而成,一端圓鈍,是用手抓握的部分,另一端尖利,可用來切割、砍砸和鑽孔,也可對木料進行加工。

 

直立人的出現標誌著人類的史前時代在200萬年前所經歷的又一次巨大的變化。

直立人所具有的一系列進步性特徵大大地擴大了其適應性。

因此,直立人再不象他們之前的那些人科成員那樣僅僅在非洲的原野上徘徊,

而是在後來的歲月媢x強地走出了非洲,散佈到亞洲的廣大區域以及歐洲的許多地區。

(資料來源:中國科普博覽)

 

52日編輯完稿)