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我们真是猿变的吗?

2019-05-07乐天

大科技·百科新说 2019年4期
关键词:古猿智人人种

乐天

当你每天用手机打着游戏,坐着汽车到达学校,或者在城市的高楼大厦之间穿行时,也许会觉得这样的人类世界是一直存在的,但实际上,如此安逸的生活还不到人类历史的0.01%。在此之前,人类更多时候是住在山洞里,要时常面对野兽的进攻和大自然的侵害,过着衣不敝体、食不裹腹的日子,与今天的其他动物没有区别。而众多生物中,却只有人类将世界变得天翻地覆,森林变为城市,互联网隔空连接起世界,宇宙飞船载着人类飞向了太空……

那么,人类这种非凡的物种究竟是怎样出现、何时出现的?我们常听说人类与猴子、黑猩猩是近亲,人类的祖先是猿,这究竟是怎么回事?让我们一起来探究这个耐人寻味的人类之谜。

人类是凭空出现还是进化而来?

根据科学家的推断,现代人种已经在地球上存在20万年了。年代如此久远,20万年前的人类没留下文字,甚至连涂鸦都没留下,人类究竟如何出现,谁也无法真正说清。科学家只能通过各种线索进行推测,提出各自的观点。

有人认为,人类是这么的不同,似乎被某种高级智慧文明突然创造出来;还有人提出,一次超新星爆炸,发出的辐射使人类基因发生突变,变成现在的样子;甚至有人说人类是外星人带到地球上的。但世界上的主流科学观点认为,人类跟其他生物一样,是一步步进化而来的。

什么是“进化”?

查尔斯·达尔文改变了人类对生命的认知

达尔文(1809-1882)有多重要?现今生物学和人类学的基石就是由他打造的,而这块基石就是进化论。他曾经随一艘舰船进行了历时5年的环球航行,对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。这次航行让他重新认识了生物。达尔文后来写了《物种起源》一书,正式提出了生物进化论学说。

打个比方,爸爸妈妈生了你,你继承了他们俩各一半的基因,因此,你的鼻子像爸爸,嘴巴像妈妈,等等;但你并非父母的完美复制,因为你的那双招风耳既不像爸爸也不像妈妈,是你自己特有的。这是基因突变的结果,基因突变是完全随机的,却是进化的基础。进化在生物学中是指世代繁衍过程中遗传性状发生的任何改变。

虽然基因突变对每一代的改变都非常小,但随着改变的积累,生物会出现戏剧性的变化。科学家发现,今天所有的狗,无论大的小的,黑的黄的,虽长相各异,但都是由几万年前的灰狼进化而来;地球上所有哺乳动物的共同祖先是一种类似老鼠的啮齿类动物;虽然我们并不知道第一个生命体是何时、何地、怎样诞生的,但当科学家沿着生命进化反向回溯时,发现所有生物都由共同的祖先进化而来。不用说你跟你同桌几百年前是一家,你跟家里的蟑螂在数亿年前也有同一对爸妈。

那么,从大灰狼到迷你贵宾犬,从啮齿动物到人类,如此巨大的变化是随机的吗?还是有谁在控制变化的方向?在自然界中,确实有只看不见的手在控制着生物的进化方向,它会挑选哪些特征该被保留,哪些特征该被剔除。这被称为“自然选择”。

太平洋东部有一个叫加拉帕戈斯的群岛,其中许多岛上生活着不同的乌龟。岛上的生态环境不尽相同,而乌龟的特征恰恰与它所在岛屿的环境相适应。较大的岛上青草、植被丰富,吃喝不愁,于是,这里的乌龟体型巨大笨重,龟壳像穹顶,严实地盖在乌龟身上;较小的岛上青草稀疏,乌龟只好以仙人掌为食,而最好吃的仙人掌长在顶端,这里的乌龟恰恰具有较长的前腿,龟壳像马鞍,为龟脖子提供了较大的伸展空间,使乌龟可以把脖子伸得老长,够到顶端的仙人掌。

很可能在许多许多年以前,同一种乌龟在风暴中随掉落在海中的木头陆续到达了现在它们各自所在的岛屿,在一代又一代的繁殖过程中,身体能适应当地环境的乌龟繁殖机会较多,如长腿龟能吃到更多仙人掌,它们有机会生下许多后代,长腿这一特征就被保留在种群中;而短腿龟吃不着什么食物,还来不及繁衍就饿死了,于是岛上最后只留下长腿龟。这就是自然选择的机制。

科学家在全球各地都发现了类似加拉帕戈斯群岛乌龟的这种现象,全球的生物都是因为陆地变迁或随漂浮物分散到各自目前的栖息地,在自然选择的机制下,一代一代地改变,进化成了目前的样子。

人类源自于非洲

科学家发现,人类与黑猩猩和倭黑猩猩的基因存在大约96%的相似度,虽然这一数据仍存在争议,但黑猩猩和倭黑猩猩无疑是这个星球上已知与人类最接近的物种。这意味着,人类与黑猩猩最近的共同祖先在进化过程中出现了分支,其中一支进化成今天的黑猩猩;有一支则进化成了人类。通过各种线索,科学家发现人类与黑猩猩在六七百万年前从非洲的一种古猿开始出现分支。而人属的最早祖先就是320万年前的露西。现代人類这一人种则出现于20万年前,被称为“智人”。

智人的特征和智力已经与现代人类非常接近。他们在老家非洲生息繁衍了10万年之后,开始尝试离开老家,但并没走多远,只稍稍进入了非洲隔壁的中东地区一点点。3万年之后,智人开始了迅速而大规模地迁徙,在5万年内踏足了除南极洲之外世界所有的大陆,并在几万年里分别演化成了今天的白人、黑人、黄种人、棕色人种。也就是说,今天的人类全部是非洲智人的后代。

但古猿并非只进化成了智人这一种人类,智人也并非唯一走出非洲的人种,有的人类分支甚至比智人存在更久,出走得更早。据推测,早期人类首次走出非洲的时间距今大约180万年。

人类学家在世界各地发现了尼安德特人、丹尼索瓦人、纳莱迪人,科学家们相信还能发现更多其他人种。令人诧异的是,他们与智人共同存在到了约1万年前,然后全部消失,只剩下智人一支。也许因为无法找到足够的食物,也许是无法适应气候的变化,或许在某次肆虐的疫情下病亡,无论如何,只有智人赢得了生存的机会,成为唯一繁衍至今的人种。

早期人类长什么样?

从古猿进化到智人,期间经历了很多其他阶段和分支,如智人由海德堡人演化而来,海德堡人由直立人演化而来,但直立人这一支与古猿之间的进化链证据目前仍缺失。人类找到的最古老的人属物种是距今约280万年的能人,不过,直立人似乎并非由能人进化而来,这两个人种应该在很长一段时期同时存在。

通过考古和基因研究,科学家找到了很多不同的早期人种,左侧图片列出了几个著名的早期人种,但这些人种有的是现代人类的祖先,有的只是分支。

古猿如何进化成人类

迄今为止,由于人类进化的证据有太多缺失,因此我们无法推断从古猿进化成人类的完整过程,只能大致推测人类的进化经历了以下发展:

直立行走是迈向人类的重要一步

1000万年前,由于氣候变化,非洲东部从茂密的雨林转变成植被稀疏的平原,生活在东非的古猿不得不从树上转移到地面生活。同时,植被的剧烈减少导致食物极度分散,它们需要扩大食物的寻找范围。两肢行走比四肢行走更节约能量,使它们走得更远,于是,这些古猿开始直立行走,成为人类的祖先。

由于植被稀少,气候炎热,地面温度很高,直立还可以使身体离炽热的地面远一些,尽量接受到风的吹拂,让自己更凉快。

思维的发展成就智慧的人类

在《超人总动员》这部动画片中,超能家族与普通人类相比,具有非凡的超能力。在地球上,人类与其他动物相比,也像一个独特的超能家族,人类的超能力是思维能力,即人类智慧。而智慧靠大脑,脑容量越大,大脑皮层上的神经元越多,动物就越聪明。人类的脑部与身体之比是所有脊椎动物中最大的。

遗憾的是,究竟是什么触发了早期人类大脑的超能发展,无人能说清楚。科学家只能告诉我们,大脑要发展,必要条件之一是身体能够消化和吸收高能量的食物,因为思考是种耗能很大的活动。这意味着,人类应该找到了更便捷地获取和烹饪食物的方法,其中最重要的是发现并学会利用火。

思维的发展使工具的制造更加系统,工具的规格更加统一,使语言交流更加丰富。可以肯定的是,从进化论上来看,无论是什么诱发了基因突变,这一变化都使早期人类拥有了越来越强的生存能力。

浓密的体毛消失

据科学家推测,毛发消失与快速散热有关,当人类在非洲大平原上奔跑着追逐或捕捉猎物时,浓密的毛发不利于散热,而热量不能及时排出会伤到大脑,影响行动能力。皮肤裸露在外使热量快速排走,人类可以进行更长时间的体力活动,从而有更多的机会获得食物。

人类进化的证据

调查数万年前甚至数百万年前的人类历史就像罪案侦察——寻找各种线索,一点点拼凑。而人类学的调查难度更大,因为年代太过久远,全球无数的科学家花了数个世纪,仍然只能得出大致轮廓。不过,在科技和生物学的发展下,新的线索和证据仍在不断涌现,新的证据会补充、完善已有的人类进化理论;但也有可能纠正,甚至推翻之前的理论。但无论如何,每次新发现都会让科学家向真相迈进一步。

人类进化的证据主要来源于两个方面:考古和基因研究。

人类化石

在考古学方面,人体化石是人类研究专家的最爱,只要有新的化石出现,哪怕只是半根手指,都会让全球的人类研究专家激动不已。通过对人类化石的研究,可以了解早期人类的脑部和身体尺寸、行为方式、食谱等生活各方面的变化。目前科学家已经找到6000多个早期人类的化石残片。人类化石一般仅存碎片,而露西的化石保留较多,非常珍贵。

其他考古发现

通过远古人类的脚印、石头工具、绘画或雕塑等考古证据可以了解早期人类的行为、语言和早期人类文明。

基因证据

基因是存在于每个细胞中的生物密码,它决定了生物的特征。没有哪两个生物体的基因完全一样,因此基因可以确定个体身份;同时,基因也能反映不同个体之间的亲疏关系。这使得基因在人类进化的研究中非常重要。

现代人类之间的基因差异平均只有0.1%,人类与黑猩猩和倭黑猩猩之间的差异都是4%~5%,而人类、上述两种黑猩猩的基因都与猴子有7%的不同。从这组基因对比数据可以看出,人类与这两种黑猩猩的亲源关系更近,而这三个物种与猴子的亲源关系都较远。现代人类与智人的关系也是通过基因确定的。人类进化之谜就藏在基因之中。

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