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人类传奇

admin  发表于 2017年12月03日

人类传奇

 

铺天盖地的新见解,让科学家们不得不彻底改写人类进化的每一个篇章。

 

撰文 凯特·王(Kate Wong) 翻译 张逸夫

 

 

这一地区是著名的人类起源地。洞穴勘探人员是在去年9月,勘探其中一些鲜为人知的洞穴时,发现了上述骨骼化石。在不知道骨骼的年龄和种属前,研究人员就已经确认,这些骨骼非常重要。因为目前发现的不同种属的人类化石中,绝大部分要么只有头骨碎片,要么只有颈部以下的骨骼,但这次发现的化石则两者都具备。同时发现头骨和骨骼残骸,仅凭这一点,就能让这次发现在任意一本人类起源教科书上,留下浓墨重彩的一笔。研究人员在挖掘骨骼时,也意识到了手中骨骼的分量。他们最初认为,这里只有一个人的残骸,但事实上,这里有很多人的残骸,是一整支已经灭绝的人种。

南非金山大学(University of the Witwatersrand)的古人类学家李·伯杰(Lee Berger)带领一支研究团队,进行了为期4周的两次短期探险。他们从休息点下方30米深的地方,采集到1 500多块骨头和骨头碎片,在工作棚里,研究人员对这些人类祖先的化石进行整理、编号,然后装箱。令人难以置信的是,这次发现还只是一个开始:洞穴中还有无数骨骼在等着他们。照这样看,“明日之星”将成为目前已知的人类化石最丰富的遗址之一。

目前,我们还不清楚这一发现的确切意义。虽然考察队已将勘探成果公之于众,但其中的科学细节仍然保密。这些骨骼可能代表一种新物种,这一发现将为揭示人类起源提供一些线索,就如同伯杰和同事几年前在马拉帕(Malapa)洞穴附近的发现一样。由于“明日之星”存在很多古人类残骸,因此研究人员也许能从中识别出某种模式,揭示当时的社会结构。另外,通过比较该地点的人类和动物残骸,也许还可以解释这些古人类为何会在洞穴中死亡。这一答案正在酝酿之中:研究人员正在对古人类遗骸进行分析和描述,相关资料将会公开发表。

作为旁观者,我们可能还不了解,这些化石将会如何改写人类起源史,但历史告诉我们,改写势在必行。新千年以来,一系列发现正在颠覆人类进化的基本原则,研究人员在“明日之星”的发现,只是其中最近的一个:新发现的化石让人类族谱添枝加叶;利用气候数据,研究人员正在揭示我们的祖先在什么环境下进化出了标志性特征;对灵长类动物的研究则可以告诉我们,人类在认知上是如何与猿类区分开的;DNA分析的结果,可以阐述古人类之间是如何互相影响的,以及我们还在发生着怎样的改变。这些新观点、新见解,让科学家不得不修改人类进化的每一个篇章:从人类起源,到智人战胜尼安德特人(Neandertal)等其他古人类。人类起源从没有像现在这样,被放到一个如此重要的位置;人类进化历程也从未像现在这样,如此扣人心弦。

毫无疑问,古人类学家近年来取得了巨大的进步。为便于理解,我们先回顾一下20世纪90年代后期的情形。当时,古人类学家似乎已经弄清楚了人类的进化史。那时,已经发现了不少的古人类化石(特别是与人类血缘关系最近的非洲类人猿相比,因为当时还没有非洲类人猿的化石记录),一些基因分析结果似乎也证实了通过化石研究得到的结论。简而言之,当时的观点认为,最初的古人类(包含现代人和已灭绝的近亲族群)在440万年前出现于东非,人属 (Homo)是在200多万年前出现的。100多万年前,古人类离开非洲大陆,渗入到旧世界(泛指欧亚非三大洲)的其他地区。

当古人类在新地点安顿下来时,包括欧亚大陆的尼安德特人在内的人属成员开始出现。这些种属繁荣了几十万年,直到非洲大陆的新成员智人(homo sapiens)开始崛起,格局就发生了变化。智人更加聪明,拥有先进的技术并且口齿伶俐,于是很快就占领了世界。他们的崛起,也导致了尼安德特人和其他古代人种的灭亡。这个过程中,智人与其他人种并没有种间交流,因此并没有携带着尼安德特人基因的混血小孩,这直接就是一种新旧交替。从好的一面来看,智人完全胜出了;从坏的一面来看,智人在向非洲外部拓张时,消灭了其他古人类。大约3万年前,我们的直接祖先成为了当时唯一存在的人属成员。这就是人类进化的整个历程。

但是,在那之后发现的化石和基因证据,动摇甚至完全推翻了原有人类起源理论的每个方面。例如,出土于乍得(Chad)杜兰沙漠(Djurab Desert)的、有着700万年历史的化石,将人类的化石记录提前了200万年,并提出了这样一种可能:古人类的起源地是西非而不是东非。在南非马拉帕发现的200万年的化石则暗示,人类的起源应该是在南非大陆而不是东非。

在格鲁吉亚共和国(Republic of Georgia)德玛尼斯(Dmanisi)出土的化石,可以追溯到178万年前,这说明古人类走出非洲的时间,比原先预想的要早了十几万年,在古人类完成一系列进化 (演变出长腿、脑容量扩大并制造复杂工具)的很久之前,他们就已经开始向外扩张了。印度尼西亚的弗洛勒斯岛(Flores)的发现也非常惊人:一支小型人族曾在此生活,直到大约1.7万年前灭绝。这一发现提出了一种可能性:我们祖先走出非洲的时间甚至比德玛尼斯化石所显示的时间还要早。通过化石可以发现,曾经生活在弗洛勒斯岛的这支人族,其身体和大脑格外小,这些特征可能是从一支与南方古猿类似的祖先那遗传下来的,这支祖先在200万年甚至更早之前,就已经走出了非洲。

可以说,人类进化史中没有哪一章会像“智人的崛起”一样,被如此彻底地改写。智人的出现,其实并不算是人类进化上的重大胜利;智人这个种族,也不是从一开始就注定会成为世界的主宰。相反,从目前的化石证据上,我们看到智人故事是这样的:这个人属成员刚一出现,就差点因为气候变化而走向灭绝。另外,智人与其他古人类在认知能力上的差异,也不像一些学者想象的那么大。研究人员发掘出的一些复杂工具,比如用动物骨头制作的皮革抛光工具就可以说明,尼安德特人制作和使用工具的能力,远比科学家预想的强大;而且有证据表明,尼安德特人会用颜料、珠宝和羽毛来装饰身体,这也说明尼安德特人的社会已经出现了一些具有象征意义的习俗,而此前的研究则认为,只有智人才有象征意义的习俗。尼安德特人的原意是愚蠢的洞穴人,事实证明,这是一种谬传。

现代人和尼安德特人在解剖学上有很多相似之处,基因研究也显示,这两个族群常常互有通婚。如今,在非洲人之外的人类中,基因组有3%都来自尼安德特人;而且,由于不同的人携带着不同的尼安德特人DNA,因此现今人类体内所存有的尼安德特人基因的总量会更高:据最新计算,尼安德特人基因至少占人类基因的20%。

尼安德特人不是唯一与智人通婚的古人类。研究人员在西伯利亚的一个山洞中,发现了一根神秘的4万年前的指骨,通过修复指骨DNA,他们鉴别出一支新人种——丹尼索瓦人 (Denisovan)。这一最近发现的人种,也曾与我们的祖先通婚。与其他古人类通婚让智人受益颇多,在古人种那获得的基因帮助它们生存了下来:比如,从尼安德特人那里继承的DNA似乎能增强免疫力,而从丹尼索瓦人获得的变异基因,让中国西藏的人们得以在高海拔地带生存。

尽管以上的所有发现,让我们与最亲近的“人类亲属”间联系得更紧密,但一些特质,却能将我们准确地区分开来。在本期 “人类进化”专题中,我们将探讨,人类的这些特质是如何演变而来的,比如直立行走,以及无与伦比的合作能力。我们的专题共分为三部分:第一部分,我们将探讨人类错综复杂的“族谱”,以及哪些有利因素让现代人类生存了下来,而其他分支却灭绝了;在第二部分,我们要讲述人类和其他灵长类动物的不同之处,并探讨这些特性如何使人类兴旺发展;第三部分,我们会认真思考,在未来这个用技术解决从孤独到疾病等一切事情的世界里,人类将如何进化。

希望你们能喜欢这个长达700万年、并且还在继续进行的人类进化故事。故事的结局当然不是板上钉钉,因为人类似乎仍在加速进化,古人类学的研究成果也在加速出现。但故事就这样发生了,并且注定不会有任何其他版本了。

 

本文作者 凯特·王是《科学美国人》的资深编辑,她是本期人类进化专题的负责人。


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