人類的起源 朱文清研究人類起源是當今生物科學中的重大課題之一。由於化石及其他資料的不充分,以及不同學者對現有的證據持有不同的假設,因此,到目前為止,還沒有一個人類學家能講清人類史前時代的每一個細節。
然而,關於人類史前時代的總的輪廓,研究者們的認識在很大程度上還是一致的。 人類學家普遍認為,人類史前時代存在著四個關鍵性的階段。第一階段,是人的系統(人科)本身的起源。人在生物學分類上屬於人科,也叫人的系統,包括從最原始的人到現代人。
人科下有許多種屬。人科本身的起源問題,包括兩個核心內容,首先是人類起源的地點和時間,其次是有關人類進化的方式。 關於人類起源的地點,現代人類學家比較一致地認為,人類誕生地在非洲。
原因有二:一是非洲現存的大猩猩和黑猩猩兩種猿,是人類最近的親屬。因此,非洲過去可能生存有與人類祖先密切相關的已絕滅的猿類。二是在非洲出現的最早人類化石,距今在400萬年前到100萬年前,而歐亞大陸發現的最早人類化石,只接近於200萬年前,這表明人類史前活動大多發生於非洲。
關於人類起源的時間,在本世紀60年代,被普遍認為是在距今至少1500萬年到3000萬年前,當時認為,臘瑪古猿(小的似猿動物)是最早的人科物種,已與猿出現分化。根據化石記錄,認為分化的時間就在距今1500萬年到3000萬年前。
但後來由於大量完整的臘瑪古猿化石的發現,否定了臘瑪古猿作為人科的最早物種的地位。 70年代,分子生物學開始被應用到了古人類學上。生物學家透過比較現在的人和非洲猿類的某種血液蛋白結構,確定出了在結構上的差別程度。
由於這種差別是突變的結果,會隨著時間而增加,即人和猿的物種分離的時間愈久,則突變積累的次數愈多(即所謂的分子鐘)。透過多次計算突變的頻率,最終測出了最早的人類物種的出現時間,是距今大約700萬年前。
至於人類進化的方式,長期以來,人類學家一直沿用英國科學家達爾文提出的人類起源中人類各特徵協同產生的“一攬子”觀點,即兩足行走、技能和擴大的腦是協調產生的。每一性狀的進化都反饋至其他的性狀,這種互相聯絡的進化理論最近被稱為是不科學的(臘瑪古猿最初被確定為最早的人類物種,就是這種理論的結果)。
根據最新的研究資料表明,人類的各種特徵不是同時起源的,而是漸次出現的。既然人的特徵不是同時起源的,那麼是什麼特徵最先發生,即什麼特徵作為人科的開始?現今人類學上通行的觀點,是以能否直立行走作為人科特徵的開始,把能兩足直立行走的高等靈長類歸入人科,以此與猿相區別。
人類學家認為,早期人類的兩足直立行走的形成,是生物學上的一種重大的改變,也是一種重大的適應改變,在人類進化中有著極其重要的地位。因為兩足行走是能效更高的行動方式,能長距離行走而不產生大量的代謝熱量和消耗大量的能量,比四足行走的效率要高得多。
能量效益是兩足行走的自然選擇的力量。 同時,由於直立行走,使上肢得到解放,可用來攜帶和操作周圍的東西。總之,兩足直立行走這種特殊的行動方式,是人類進化中的一個關鍵性的發展,代表人類適應中的核心變化。
綜上所述,人類起源的第一個關鍵性的階段,就是在大約700萬年前,由類似猿的動物轉變成為兩足直立行走的物種。 第二個階段,是兩足直立行走的物種的繁衍(即適應輻射)。生物學家認為,當一個物種隨著一種新的適應而產生時,在以後的幾百萬年裡,常常會發展出多種後裔種,它們表現著有關那個初始適應的各種不同的發展,這種發展就是適應輻射。
在早期的人科成員中,現已能肯定的就是南方古猿,是一類能兩足行走的似猿動物(如著名的湯恩小孩化石),其生存年代從距今400萬年前到大約100萬年前,人類學家將所有的已發現的南方古猿化石歸併為一個屬兩個種:較纖細的種被命名為南方古猿非洲種,較粗壯的種被稱作南方古猿粗壯種。
人類學家認為,粗壯種只是人類進化系統樹上的一個旁支,而主幹是纖細種,經過一系列演化發展為現代人。隨後在非洲又陸續發現了一些其他種的南方古猿化石。50年代末,發現了南方古猿鮑氏種化石,其生活於175萬年前。
人類學家認為它是南方古猿粗壯種的東非變體或地理變異。70年代,又發現比南方古猿非洲種更為原始的化石--南方古猿阿法種,距今300萬年前到390萬年前之間(以“露西”為代表)。 它被認為是南方古猿非洲種的祖先,又是人的祖先。
90年代,還發現了最早的人科化石--南方古猿始祖種,其年代在距今440萬年前,但尚未形成共識。在60年代,還發現了另一種型別的人類化石,距今200萬年左右,它的特徵是腦量已大大增加,比南方古猿幾乎大出一半。
人類學家將它命名為能人(意為有技能的人,也即能製造工具的人),作為人屬的第一個早期成員,代表了最終產生現代人的一個分支。 由於能人化石的出現,人類學家又把早期人類確定為兩種基本型別:一種型別具有小的腦子和大的頰齒(各種南方古猿所具有),另一種型別是具有增大的腦子和較小的牙齒(人屬)。
而各種南方古猿在100萬年前絕滅了,人屬最後導向像我們今天這樣的人。根據適應輻射的原理,人類學家計算出在兩足行走的人科動物的進化歷史中,從700萬年前的群體起源到今天之間,至少存在過16個物種。
但遺憾的是,在南方古猿之前至今尚未發現能肯定的早期人科化石資料,故存在著一個很大的空白,而對缺少化石的原因,也有著不同的假設。第三個階段,是人屬的出現(腦子擴大作為標誌),以後發展成直立人和最終到智人。
在人屬出現以前,所有兩足行走的早期人類(猿),只是行走方式上像人,除此之外,則沒有一點是像人的,並且實行一種似猿的生存戰略。 大約在200萬年前,出現了最早的人屬成員--能人。
能人的王要特徵是有擴大的腦子,腦量平均在600~700毫升左右,比南方古猿大,另一特徵是後部牙齒比南方古猿稍小,且有繼續減小的傾向,與南方古猿剛好相反,而且能人在體力上非常活躍,是能有效地奔跑的第一個人類物種。
根據化石記錄,能人已能製造石器,這是人類史前時代的又一次重大突破。 能人透過製造石器(工具),較多地得到了以前難以得到的食物--肉食,使能人食性發生改變。由於在食物中大大提高了肉類的比例,早期人屬才能形成超過南方古猿的腦量,變成真正的人腦。
能人的後代是直立人(即猿人,如中國的北京猿人、元謀猿人、藍田猿人等),它們的頭蓋骨具有許多像猿的性狀,而大腿骨卻很像兩足行走的現代人,故命名為直立人。 生活在距今約20~200萬年以前。
直立人的腦量再一次明顯增大,從早期的800毫升左右增加到晚期的1200毫升左右。同時,直立人的身材明顯比南方古猿大,身高增加20釐米左右,體重增加20千克左右。直立人把狩獵肉食和採集植物,作為維生策略,而這個策略是驚人的成功的。
以狩獵作為出發點,促使直立人產生複雜的行為,包括製造更復雜的工具(如手斧),使他們的腦進行復雜的活動,而腦的活動又促使腦組織擴大,於是腦、手和工具相互促進。 狩獵獲得的肉食,也促進了腦和手的發展,從而又促進了工具的改進。
同時,直立人由於更多地依靠狩獵,使他們獲取食物的必需時間減少,可以有更多的自由時間用來交往;其次狩獵是有計劃地、合作地來進行,使人群之間能有更復雜的社會交往的機會,相互交往多了,產生了語言。而且人類學家也認為,分享採取的食物,也有利於發展語言、社會互助和智慧。
在距今4萬至25萬年前,出現了直立人的後代--智人(也稱早期智人,如中國的大荔人、馬壩人、丁村人等)。智人的主要特徵是腦量繼續增大,在1300毫升以上。智人仍保留著一些較原始的特徵、性質,但比直立人進步,在製作石器的技術方面有了進一步的發展,地區性特徵也明顯起來。
一般認為,智人是由直立人演化而來的。智人繼續進化,發展成了現代智人(指解剖結構上的現代人)。第四個階段,是現代人的起源。人類學家們認為,在大約35000年前的考古記錄中突然出現的藝術表現力和精巧的技術,是現代人進化的一種清楚的訊號。
根據考古記錄的研究,確定現代人的進化活動發生在5萬年前至3萬4千年前之間,由智人進化而來,最終演變成了有鑑別和革新技術的能力、有藝術表達的能力、有內省意識和道德觀念的人。 關於現代人的起源問題有兩種假設。
一種是多地區進化假說,認為現代人的起源是包括整個舊大陸的事件,現代人出現於任何有直立人群體的地方,直立人群體在接近200萬年前從非洲向外擴張,定居於整個舊大陸,地區性群體之間的基因交流在整個舊大陸維持著遺傳的連續性,從而在有直立人群體的地方和諧地發生了朝向現代人的進化趨勢。
另一種假說是出自非洲假說,認為現代人在近期產生於非洲,很快擴張到舊大陸的其餘部分,取代已存在那裡的直立人和智人。對於這兩種假說,大多數人類學家在全面衡量各種依據後,較傾向於現代人起源於非洲假說。
人類的起源 朱文清研究人類起源是當今生物科學中的重大課題之一。由於化石及其他資料的不充分,以及不同學者對現有的證據持有不同的假設,因此,到目前為止,還沒有一個人類學家能講清人類史前時代的每一個細節。
然而,關於人類史前時代的總的輪廓,研究者們的認識在很大程度上還是一致的。 人類學家普遍認為,人類史前時代存在著四個關鍵性的階段。第一階段,是人的系統(人科)本身的起源。人在生物學分類上屬於人科,也叫人的系統,包括從最原始的人到現代人。
人科下有許多種屬。人科本身的起源問題,包括兩個核心內容,首先是人類起源的地點和時間,其次是有關人類進化的方式。 關於人類起源的地點,現代人類學家比較一致地認為,人類誕生地在非洲。
原因有二:一是非洲現存的大猩猩和黑猩猩兩種猿,是人類最近的親屬。因此,非洲過去可能生存有與人類祖先密切相關的已絕滅的猿類。二是在非洲出現的最早人類化石,距今在400萬年前到100萬年前,而歐亞大陸發現的最早人類化石,只接近於200萬年前,這表明人類史前活動大多發生於非洲。
關於人類起源的時間,在本世紀60年代,被普遍認為是在距今至少1500萬年到3000萬年前,當時認為,臘瑪古猿(小的似猿動物)是最早的人科物種,已與猿出現分化。根據化石記錄,認為分化的時間就在距今1500萬年到3000萬年前。
但後來由於大量完整的臘瑪古猿化石的發現,否定了臘瑪古猿作為人科的最早物種的地位。 70年代,分子生物學開始被應用到了古人類學上。生物學家透過比較現在的人和非洲猿類的某種血液蛋白結構,確定出了在結構上的差別程度。
由於這種差別是突變的結果,會隨著時間而增加,即人和猿的物種分離的時間愈久,則突變積累的次數愈多(即所謂的分子鐘)。透過多次計算突變的頻率,最終測出了最早的人類物種的出現時間,是距今大約700萬年前。
至於人類進化的方式,長期以來,人類學家一直沿用英國科學家達爾文提出的人類起源中人類各特徵協同產生的“一攬子”觀點,即兩足行走、技能和擴大的腦是協調產生的。每一性狀的進化都反饋至其他的性狀,這種互相聯絡的進化理論最近被稱為是不科學的(臘瑪古猿最初被確定為最早的人類物種,就是這種理論的結果)。
根據最新的研究資料表明,人類的各種特徵不是同時起源的,而是漸次出現的。既然人的特徵不是同時起源的,那麼是什麼特徵最先發生,即什麼特徵作為人科的開始?現今人類學上通行的觀點,是以能否直立行走作為人科特徵的開始,把能兩足直立行走的高等靈長類歸入人科,以此與猿相區別。
人類學家認為,早期人類的兩足直立行走的形成,是生物學上的一種重大的改變,也是一種重大的適應改變,在人類進化中有著極其重要的地位。因為兩足行走是能效更高的行動方式,能長距離行走而不產生大量的代謝熱量和消耗大量的能量,比四足行走的效率要高得多。
能量效益是兩足行走的自然選擇的力量。 同時,由於直立行走,使上肢得到解放,可用來攜帶和操作周圍的東西。總之,兩足直立行走這種特殊的行動方式,是人類進化中的一個關鍵性的發展,代表人類適應中的核心變化。
綜上所述,人類起源的第一個關鍵性的階段,就是在大約700萬年前,由類似猿的動物轉變成為兩足直立行走的物種。 第二個階段,是兩足直立行走的物種的繁衍(即適應輻射)。生物學家認為,當一個物種隨著一種新的適應而產生時,在以後的幾百萬年裡,常常會發展出多種後裔種,它們表現著有關那個初始適應的各種不同的發展,這種發展就是適應輻射。
在早期的人科成員中,現已能肯定的就是南方古猿,是一類能兩足行走的似猿動物(如著名的湯恩小孩化石),其生存年代從距今400萬年前到大約100萬年前,人類學家將所有的已發現的南方古猿化石歸併為一個屬兩個種:較纖細的種被命名為南方古猿非洲種,較粗壯的種被稱作南方古猿粗壯種。
人類學家認為,粗壯種只是人類進化系統樹上的一個旁支,而主幹是纖細種,經過一系列演化發展為現代人。隨後在非洲又陸續發現了一些其他種的南方古猿化石。50年代末,發現了南方古猿鮑氏種化石,其生活於175萬年前。
人類學家認為它是南方古猿粗壯種的東非變體或地理變異。70年代,又發現比南方古猿非洲種更為原始的化石--南方古猿阿法種,距今300萬年前到390萬年前之間(以“露西”為代表)。 它被認為是南方古猿非洲種的祖先,又是人的祖先。
90年代,還發現了最早的人科化石--南方古猿始祖種,其年代在距今440萬年前,但尚未形成共識。在60年代,還發現了另一種型別的人類化石,距今200萬年左右,它的特徵是腦量已大大增加,比南方古猿幾乎大出一半。
人類學家將它命名為能人(意為有技能的人,也即能製造工具的人),作為人屬的第一個早期成員,代表了最終產生現代人的一個分支。 由於能人化石的出現,人類學家又把早期人類確定為兩種基本型別:一種型別具有小的腦子和大的頰齒(各種南方古猿所具有),另一種型別是具有增大的腦子和較小的牙齒(人屬)。
而各種南方古猿在100萬年前絕滅了,人屬最後導向像我們今天這樣的人。根據適應輻射的原理,人類學家計算出在兩足行走的人科動物的進化歷史中,從700萬年前的群體起源到今天之間,至少存在過16個物種。
但遺憾的是,在南方古猿之前至今尚未發現能肯定的早期人科化石資料,故存在著一個很大的空白,而對缺少化石的原因,也有著不同的假設。第三個階段,是人屬的出現(腦子擴大作為標誌),以後發展成直立人和最終到智人。
在人屬出現以前,所有兩足行走的早期人類(猿),只是行走方式上像人,除此之外,則沒有一點是像人的,並且實行一種似猿的生存戰略。 大約在200萬年前,出現了最早的人屬成員--能人。
能人的王要特徵是有擴大的腦子,腦量平均在600~700毫升左右,比南方古猿大,另一特徵是後部牙齒比南方古猿稍小,且有繼續減小的傾向,與南方古猿剛好相反,而且能人在體力上非常活躍,是能有效地奔跑的第一個人類物種。
根據化石記錄,能人已能製造石器,這是人類史前時代的又一次重大突破。 能人透過製造石器(工具),較多地得到了以前難以得到的食物--肉食,使能人食性發生改變。由於在食物中大大提高了肉類的比例,早期人屬才能形成超過南方古猿的腦量,變成真正的人腦。
能人的後代是直立人(即猿人,如中國的北京猿人、元謀猿人、藍田猿人等),它們的頭蓋骨具有許多像猿的性狀,而大腿骨卻很像兩足行走的現代人,故命名為直立人。 生活在距今約20~200萬年以前。
直立人的腦量再一次明顯增大,從早期的800毫升左右增加到晚期的1200毫升左右。同時,直立人的身材明顯比南方古猿大,身高增加20釐米左右,體重增加20千克左右。直立人把狩獵肉食和採集植物,作為維生策略,而這個策略是驚人的成功的。
以狩獵作為出發點,促使直立人產生複雜的行為,包括製造更復雜的工具(如手斧),使他們的腦進行復雜的活動,而腦的活動又促使腦組織擴大,於是腦、手和工具相互促進。 狩獵獲得的肉食,也促進了腦和手的發展,從而又促進了工具的改進。
同時,直立人由於更多地依靠狩獵,使他們獲取食物的必需時間減少,可以有更多的自由時間用來交往;其次狩獵是有計劃地、合作地來進行,使人群之間能有更復雜的社會交往的機會,相互交往多了,產生了語言。而且人類學家也認為,分享採取的食物,也有利於發展語言、社會互助和智慧。
在距今4萬至25萬年前,出現了直立人的後代--智人(也稱早期智人,如中國的大荔人、馬壩人、丁村人等)。智人的主要特徵是腦量繼續增大,在1300毫升以上。智人仍保留著一些較原始的特徵、性質,但比直立人進步,在製作石器的技術方面有了進一步的發展,地區性特徵也明顯起來。
一般認為,智人是由直立人演化而來的。智人繼續進化,發展成了現代智人(指解剖結構上的現代人)。第四個階段,是現代人的起源。人類學家們認為,在大約35000年前的考古記錄中突然出現的藝術表現力和精巧的技術,是現代人進化的一種清楚的訊號。
根據考古記錄的研究,確定現代人的進化活動發生在5萬年前至3萬4千年前之間,由智人進化而來,最終演變成了有鑑別和革新技術的能力、有藝術表達的能力、有內省意識和道德觀念的人。 關於現代人的起源問題有兩種假設。
一種是多地區進化假說,認為現代人的起源是包括整個舊大陸的事件,現代人出現於任何有直立人群體的地方,直立人群體在接近200萬年前從非洲向外擴張,定居於整個舊大陸,地區性群體之間的基因交流在整個舊大陸維持著遺傳的連續性,從而在有直立人群體的地方和諧地發生了朝向現代人的進化趨勢。
另一種假說是出自非洲假說,認為現代人在近期產生於非洲,很快擴張到舊大陸的其餘部分,取代已存在那裡的直立人和智人。對於這兩種假說,大多數人類學家在全面衡量各種依據後,較傾向於現代人起源於非洲假說。