智人是人類的生物學學名。這本書講的是人類幾百萬年以來的進化史,或者說,嘗試回答了這樣一個問題,那就是,人類是如何成為人類的。
我們將從生活在樹上的祖先說起,講述這群古猿逐漸學會直立行走和使用工具的過程;也會跟隨著他們,在地質和氣候的變遷中從非洲出發,一步一步地徵服全世界。這些古人類中的一支來到了今天的中國,並在這裡定居下來,最終成為了今天的我們。可以說,這是一本專門為中國人寫就的人類簡史,是我們所有中國人共同的家譜。
這本書的作者是中國國家博物館的一名講解員,名叫袁碩,同時他也是一位擁有三百多萬個微博粉絲的科普作家,在這個身份裡,他給自己起的名字叫河森堡。
作為一名經驗豐富的講解員,袁碩的語言風格具有很強的畫面感和感染力,閱讀起來的體驗就像是在看一部製作精良的紀錄片;而作為知識儲備量高到可怕的科普作家,河森堡主要負責輸出大量的「硬核」知識,幾乎書中的每一頁都有一個知識點,涵蓋了人類學、生物學、考古學、地質學、地理學和天文學等等學科,單純把這本書當成一部科學小詞典來讀也未嘗不可。
除了分享科學界已有的發現之外,作者還提出了自己觀點,給人類的進化史和文明的發展史總結了一個主題,就是「匱乏」。他認為人類從古至今的進化發展,都是為了對抗匱乏,物質匱乏,環境匱乏,性匱乏,這些匱乏既是壓力也是動力,匱乏造就了無數的衰敗和滅亡,但也推動著人類的每一次進取和探索。這本書還有個副標題,叫「匱乏如何塑造世界與文明」,說的就是這個意思。
介紹完了作者和書的基本情況,接下來我們就看看今天的主要內容。
首先,我們會講到匱乏如何改變了我們祖先的生活和身體;
然後,我們會說到匱乏如何讓古人類向石器時代發展;
最後,我們會講解匱乏如何讓人類走向世界,以及中國人的祖先是誰。
1 匱乏如何改變祖先的生活和身體
我們的故事得從南方古猿講起,南方古猿是現代智人的遠祖,生活在古非洲茂密豐饒的雨林裡。
500萬年前,地球經歷了一場持續了三百多萬年的冰期,受到低溫的影響,大量的水分以冰雪的形式被封鎖在了高緯度地區。乾旱和寒冷讓非洲東部的雨林漸漸退化成了遼闊的草原,或者說,非洲開始禿頂了。
在此之前,古猿的生活還算愜意,住在樹上既保障了安全,也不愁吃喝,但環境的變化帶來了匱乏,隨著非洲大陸「髮際線」的節節敗退,食物變得稀缺,如果不做點什麼就會被餓死。擺在古猿面前的有兩個選擇,一個是跟隨衰退的雨林一起遷徙,另一個則是離開雨林,去開闊的曠野上尋找新的生存之道。做出後一種選擇的古猿走上了成為人類的進化道路,如今我們直立行走的姿態就和這個選擇有關。
在草原上討生活並不容易,草原上食物和資源的分布又少又散,往往在一個資源點只能吃到半飽,所以要想活下去,必須擁有在資源點之間長途跋涉的能力。關於直立行走的原因,學界還沒能得出一個統一的結論,但有一個假說受到了廣泛的支持,聽起來也最靠譜,那就是直立行走是為了節省能量。
實驗數據顯示,以相同的速度在平地上移動,四腳著地的靈長類消耗的能量是人類的四倍。也就是說,消耗等量的能量,直立行走能到達更遠的地方,也就意味著能找到更多的食物。就這樣,更擅長直立行走的古猿佔據了生存優勢,留下了更多的後代,把這個特徵傳了下來,並且一代代繼續加強。
匱乏還要求我們進化出更大的大腦和更長的壽命,這是為了保存下更多的經驗。在無盡的探索和遷徙過程中,記住更多事情顯然能有效地提升生存率,能夠記住多個資源點的位置,可以幫助古猿更好地對抗匱乏,自然對記憶力的篩選也就讓古猿擁有了越來越大的腦容量。而擁有更長的壽命就意味著有機會積累更多的經驗,來幫助迷茫莽撞的年輕人少走彎路,提高群體的存活率。
另外,除了食物的匱乏,草原上還有另一種危險,那就是兇猛的捕食者。不管是遠古的祖先還是現在的人類,孤身一人手無寸鐵面對真正的猛獸,都是純粹的送死。憑藉古猿弱小的肉體,只有學會並肩作戰才能生存下去。而要組成一個團體,成員之間必須彼此認識,每個成員都得記住其他所有人的身份。但大腦的儲存空間是有限的,根據著名人類學家羅賓·鄧巴的研究,現代人的群體規模極限是150人左右,也就是說一個人最多只能同時和150個人建立穩定的社交關係,超過這個數,記憶就會變得模糊,記不清誰是誰。這一點我們只要翻翻自己的通信錄就會明白。生活在320萬年前的古猿腦容量只有不到450毫升,兩個易拉罐都裝不滿,而在200萬年前左右進化出的人種,也就是能人,腦容量已經達到了600毫升,相當於一瓶礦泉水,根據鄧巴的推算,古猿的群體規模極限在70個左右,而能人的群體規模只會更大,這樣一來,一個群體的戰鬥力就相當可觀了。
2 匱乏如何促進古人類向石器時代發展
經過一段相當漫長的時間,古猿帶著進化得來的一身本事來到了進化的下一站,成為了能人。我們知道進化是由基因突變產生的,如果突變的基因表現出對個體有利的性狀,能讓這個個體更容易適應環境,得到更好的生存和繁殖條件,這個突變再傳給它的後代並流傳下去,久而久之就產生了進化。
在古猿向能人進化的過程中,就產生了一種突變,這種突變讓能人的咀嚼肌,也就是腮幫子變小了,產生這種突變的能人,咬合力會被減弱,就是說以前嚼得動的東西,比如骨頭和堅果,現在嚼不動了。當然這些食物本身就代表了資源的匱乏。按理說,這個突變讓吃東西變得更加費時費力,應該會被淘汰掉,但恰恰相反,擁有這個突變的個體反而佔據優勢,繼續向前走下去,最終成為了主流。
這是因為更大的腦容量讓能人更聰明了,遇到問題時他們會想辦法。嚼不動的東西,可以找塊石頭把它砸爛,大塊的生肉被砸成肉泥,堅果被砸開直接露出果肉。最後的結果就是,即便加上用石頭砸的時間,整個進食的過程還是比之前更快了,而且獲得的食物比牙齒嚼出來的更容易消化。這件事產生了一個意義深遠的影響,更細膩的食物讓能人的消化系統壓力變小,久而久之腸道的長度也變短了,於是本來用於供給腸道的大量營養資源被解放出來,用於大腦的發育,從而使能人越來越聰明。
又過了很多年,隨著腦容量的不斷增大,能人也到達下一站,進化出了直立人。拋開生理形態上的差異,直立人和能人最大的差別其實是石器的製造。
事實上,能人對石器的使用不能算是什麼真正的技術,只是找兩塊石頭猛砸,然後從碎石裡挑一塊看著順眼的而已。在發掘現場,就連專業的考古人員都很難分出普通石頭和能人所用石器的區別。但直立人使用的石器不同,其中最具有代表性的石器被稱為阿舍利手斧。
手斧基本都具有相似的形狀,像一個水滴,一頭圓,用來手持,另一頭尖,用來刨植物和割肉。要做出這種手斧,要求直立人必須在製作之前就對自己的行動有所規劃,他要思考,這塊石頭現在是什麼樣的,我希望這塊石頭在未來是什麼樣的,怎麼才能把這塊石頭從現在這樣變成未來那樣。可別小看這種思考,對直立人來說,這意味著智力水平的巨大飛躍。
一方面,製作手斧需要花費大量的時間,直立人不可能在吃飯時現場製作它,而是有意識地為了未來的需要而花費當下的精力;另一方面,製作手斧需要大腦具備對行為的規劃能力,直立人需要按照正確的順序做出一系列恰當的動作,而這種能力是語言產生的基礎。
人要發出清晰準確的聲音,也必須精準地協調唇齒喉舌等等部位的動作,任何一處出了紕漏,都會產生表達錯誤。而且研究也證實,人腦在打造石器和組織語言時會激活相同的工作區域。目前的研究還沒能確定直立人有沒有發展出成熟的語言系統,但毋庸置疑的是,製造石器的百萬年歷史裡,人類祖先的大腦得到了進一步的強化。伴隨著其他一些性狀的改變,直立人逐漸進化到了下一個階段,智人。成為智人以後,他們創造了語言,還學會了耕種和馴化動物,漸漸過上了定居的生活。輝煌的文明也即將到來。
3 匱乏如何推動智人走向世界
我們知道,正常人類的細胞內都有23對46條染色體,每對染色體都有一條來自父親,另一條來自母親。其中有一對是性染色體,決定了我們的性別。
性染色體分為兩種,分別是X染色體和Y染色體。男性的性染色體是XY型的,女性的則是XX型。因此,母親給孩子的性染色體一定是X,而父親給出的染色體決定了孩子的性別,給出X就是女孩,給出Y就是男孩。由於Y染色體只能由父親傳給兒子,和母親無關,所以一名男性的Y染色體事實上就是從他的父輩一代一代按原樣傳下來的。
而令人震驚的是,有充分的證據顯示,現在在世界上生活的所有男性,不論國家和民族,他們的Y染色體都來自十幾萬年前的一名非洲男性,所有男人都是這個人的子孫,大家都是叔侄兄弟,只不過隔了太多世代。科學家把這名男性稱為Y染色體亞當。
女性身上的細胞裡也有類似的傳家寶,是一種叫作線粒體的小球。我們每個人都是由精子和卵子結合成的受精卵分裂發育而來的,我們身上所有的細胞都是這顆受精卵的複製品。在精子和卵子結合形成受精卵的時候,只有卵子的線粒體會被保留下來,所以每一個人的線粒體都來自他的母親,和父親無關。所以一名女性的線粒體,和她的母親的外婆等人的線粒體也都是一樣的。同樣有證據顯示,現今在世的所有人類女性,都擁有同一個母系遠祖,一名同樣生活在十幾萬年以前的非洲女性。科學家把這名女性稱為線粒體夏娃。
聽起來很不可思議,但這並不是說,亞當和夏娃是兩口子,更不代表我們都是他們的子女近親繁殖出的後代。要真是只靠他們兩人,從他們生活的時間往後數,都用不了100年,人類就滅絕了。事實上,亞當和夏娃幾乎就沒有相遇的可能性,而現代人類遺傳信息的源頭為什麼如此狹窄,如果要細究的話,實際上是一個非常複雜的遺傳學和數學問題,但在理論上是完全說得通的。現在學界也普遍認可,人類是由七萬年前走出非洲的一批智人發展而來的,和亞當夏娃的年代也對得上。在這裡我們只需要搞清楚下面這兩個問題,那就是亞當和夏娃的後代是在什麼時候走出非洲的,又如何成為了今天的人類。
這事還得從七萬四千年前說起,那時在印度尼西亞蘇門答臘島上,有一座名叫多巴的超級火山爆發了。什麼叫超級火山呢?人類給火山爆發的規模和破壞力進行過分級,2000年前在一瞬間摧毀了龐貝古城的那次火山爆發是五級,而七萬年前多巴火山的這次爆發卻直接頂到了最高的八級,釋放出的能量相當於至少6600萬顆原子彈同時爆炸。
這次火山爆發的恐怖程度是我們無法想像的,更要命的是,它還給全球的氣候造成了極大的影響,這麼大規模的火山爆發,一定會產生大量的火山灰,火山灰瀰漫在天空中形成「遮陽傘」,遮擋陽光導致全球降溫,水分以冰雪的形態被封鎖在高緯度地區,白色的冰雪又會形成「反光板」,不斷向外反射太陽光而不吸熱融化,從而讓地球越來越冷。
根據推測,多巴火山的爆發帶來的嚴寒可能會導致全球平均氣溫下降千年以上,全球的氣溫最多可能會下降3.5攝氏度。聽起來沒什麼,但這是平均數,局部地區的降溫會遠遠超過這個數值。
舉個例子,明末清初時,中國遭遇了一段極其寒冷的時期,公元1637年,雖然中國的平均氣溫只下降了2攝氏度,但海南島卻能連下三天三夜雨夾雪。而且比起其他原因,由火山爆發造成的降溫來得要更加迅猛,多巴火山爆發時世界上的各種人類可能完全來不及適應。因為這場災難,人類迎來了歷史上第一次,也是最恐怖的一次人口危機,全球的智人數量降到了一萬以下,而物種滅絕的警戒線是500,我們距離萬劫不復僅僅一步之遙。在這樣極端的天氣下,生活環境已經談不上是匱乏,完全就是地獄。亞當和夏娃的後代就在這一萬人中,且最終戰勝極寒天氣活了下來,智人基因的多樣性雖然受到了極大的損害,但總歸沒有滅亡。
熬過這場嚴寒以後,非洲的智人數量開始逐漸增長,智人也邁開了走出非洲的腳步開始了遷徙的徵途。而遷徙的過程也是可以通過現代科技來確定的。
當時離開非洲靠譜的路徑有三條,其中之一就是從東非的吉布地出發,越過曼德海峽,到達阿拉伯半島南部的葉門。兩岸的直線距離大約有30千米,但在七萬年前左右的一段時間裡,海平面有所下降,這個海峽的寬度變窄了很多,只剩下十幾千米,不到今天的一半,當時的智人站在此岸可以一眼望到彼岸。我們不知道他們是怎麼跨過這條海峽的,可能是抱著一根浮木,也可能製造了更高級的水上交通工具,總之當他們再次上岸時,已經腳踩在亞洲的土地上了。
這些智人登陸以後,又沿著阿拉伯半島的邊緣一點一點地往東移動,並在今天的中東地區分成了兩支,一支繼續往東向印度前進,另一支則掉頭朝歐洲走去。往東的智人抵達印度西北方時會再次面臨選擇,因為青藏高原擋住了他們的去路。他們中的一部分選擇北上,繞路走到新疆,最後進入中國,另一部分南下,進入印度支那半島,然後從東南亞一帶進入中國。一南一北繞過青藏高原來到中國的這兩撥智人,就是當代中國人的祖先。
在這裡必須強調的是,智人的遷徙是一個漫長而緩慢的過程,從非洲出發,到最後到達中國,所花費的時間不是幾年幾十年,而是幾萬年之久。智人們並不是來旅遊的,而是為了尋找適合居住的環境,只有經過幾十代幾百代人的發展,環境不足以養活當地的人口時,一部分智人才會被匱乏驅動,出發去尋找新的棲息地。
另外,從化石、石器形態等考古證據來看,七萬年前的中國境內很可能還存在著更早抵達的古人類,從非洲遠道而來的智人也許和他們產生了交流,最終融合成為現代中國人的祖先。目前學界也都廣泛支持這個假說。
總 結
說到這兒,本期的內容就說得差不多了,接下來我們簡單回顧一下。
首先,在600萬年前,人類的祖先生活在非洲的雨林裡,但氣候突然變得很冷,雨林逐漸衰退為草原,一部分古猿選擇適應草原生活,為了找到更多的食物進化出直立行走的能力、更大的腦容量和更長的壽命,也組成了更大規模的群體來抵抗草原上的猛獸。
然後,古猿進化成能人,能人的咀嚼肌在一次突變中變小,但也因此學會製造和使用石器,也擁有了更大的大腦,後來又進化出直立人,並學會規劃自己的行為。百萬年來製造石器的經歷再次加強了古人類的大腦,又進化成為智人。
最後,我們說到當代的人類起源於七萬年前走出非洲的智人,現在生活在世界上的每個男性或女性都擁有同一位遠祖,我們把他們分別稱為Y染色體亞當和線粒體夏娃,七萬四千年前多巴火山的爆發帶來了持續千年的寒冷氣候,全球智人數量最少的時候只剩下不到一萬個,這些智人後來穿過曼德海峽來到葉門,沿著半島的外圍走到中東,在印度西北部分別從兩個方向繞過青藏高原,來到中國,和一些更早來到中國的智人產生交流與融合,成為了中國人的祖先。