撰文?伊恩·塔特索爾（Ian Tattersall）

伊恩·塔特索爾是一名古人類學家，也是美國自然歷史博物館的名譽館長。他的研究興趣涉及人類和狐猴，并撰寫了大量有關這兩類靈長動物的論著。

翻譯?張亞盟?

 

化石記錄顯示，在不超過700萬年前，人類祖先還是類猿動物，它們基本居住在樹上，依靠四肢行走，腦袋并不大，但有著突出的面部和強有力的下頜，而認知水平在很大程度上和一只現代黑猩猩相當。因此，最早的祖先要想進化到智人的程度，需要有大量快速進化的過程。

700萬年看起來是一段很長的時間，但對于如此大程度的進化而言依舊顯得太快。科學家估計，一個哺乳動物物種平均可以存在300萬-400萬年的時間，這大概是整個人類世系（包括現代人類以及已經滅絕的那些古人類）已存在時間的一半。如果說進化史就是古老物種產生后代物種的過程，那么在人類世系中，物種的形成或新物種出現都必定曾有一個突然加速的過程，這樣才能解釋人類為何發生那么多根本性的改變。

隨著科學家對過去200萬年的氣候變化了解得越來越多，一幅進化圖景呈現在了人們眼前：劇烈的氣候變化接連發生，在促進物質文化變化的同時也加快了人類祖先進化的步伐。早期人類利用各種工具和其他技術開始進入到新的環境，許多群體分散開來，這也使新的基因和文化更快地產生以帶來更快的進化速度。在這個過程中，其他古人類種群滅絕了，人類獲得了最終勝利。而獲勝的原因更主要的是與一些偶然事件（例如氣候變化）有關。

 

從樹棲到陸棲

400多萬年前，在我們的祖先學會使用工具之前，他們首先要放棄樹棲生活，開始嘗試陸地生活。這需要讓早已適應了抓握樹干的猿類直立起來承受身體大部分重量的部位，對于四足抓握的猿類來說可以算是一個壯舉。

放棄樹棲生活極大地改變了人類祖先的解剖特征，也為人類世系適應后來的環境做好了準備，但是這并沒有加快進化的節奏。到了約200萬年前，人屬產生之后，進化的速率才開始急劇加快。石器工具也在人屬祖先出現的50萬年前得以誕生，這更加有力地證明：石器文化促成了人類進化上的一次飛躍，讓我們的祖先從樹棲猿類的緩慢進化步入陸棲人類的快速進化階段。

科學家在非洲發現了距今260萬年的原始石器工具，甚至可以從一些動物骨骼上的工具痕跡追溯到更早的時期。幾乎可以肯定，是人屬誕生前的古人類從拳頭大小的石核上敲下了小而鋒利的石片，制造了這些簡單的工具。

盡管這些早期工具制造者的體質特征還很原始，但它們的認知能力已經比猿類進步了很多。這些石片的作用之一是切削食草動物的尸體。從根本上來說，這是一種全新的行為，說明人類的食譜已經迅速擴大，從食用植物變得更加依賴動物脂肪和蛋白質。這些豐富的飲食也為人屬成員大腦容量迅速增加所需的能量來源提供了保障。

古人類學家認為，身體比例和現代人基本一致的首批人屬成員的出現時間應該不會早于200萬年前。大約在同一時間，人類祖先開始走出非洲，向舊世界的很多地方遷徙。這些古人類像我們一樣，身體直立，靠雙腳行走，居住在廣闊的熱帶草原，從此遠離了森林的庇護。而且幾乎可以確定的是，它們的食物中有相當一部分來自動物。最早的人屬成員的大腦僅比早期靠兩足行走的古人類略大，但到了100萬年前，人屬成員的大腦增大了一倍，而到了20萬年前幾乎又增大了一倍。

冰河時期的競爭

腦容量令人吃驚的增大速度和現象至少曾在人屬的3個獨立支系中出現過：歐洲的尼安德特人、較晚出現的亞洲直立人以及我們自己所屬的非洲智人。這種趨勢意味著較大的腦容量使這些古人類更具生存優勢，也說明腦容量增大是人屬里的常見情況。

對于人類大腦會快速進化的原因，進化心理學家偏愛的一種解釋是基因-文　化協同進化。這一過程指自然選擇在生物體的多代后代中連續發揮作用，生物體本身的發展和文化上的創新都會以正反饋的形式，相互促進。

擁有較大腦容量的人類祖先變得越來越多之后，整個人類群體就會變得更加聰明；而后可以制造其他工具，作出更多創新，這些會使它們更好地適應環境。在這一模式下，基因和文化這種內在的交互作用使一個逐步進化的人類種群變得更聰明、行為更復雜，從而加快它們的進化速度。

但原因不止這些。按上文的解釋，這種情景發生的前提是自然選擇的壓力在很長的周期內保持不變。但人類實際是在冰河時期進化出來的，這在當時是一種極不穩定的環境，也就不可能存在始終不變的選擇壓力。

基因-文化協同進化的另一個問題是缺乏證據支持。考古發現表明，在過去200萬年里，技術創新的出現通常都是非常偶然的，技術的復雜度并沒有呈現出一種逐步增加的模式，也沒有證據可以證明人類祖先的認知能力會隨著時間的流逝而不斷提高。

小群體大潛能

因此，若想解釋古人類為何能在冰河時期快速進化，顯然不能只看某一個古人類族群的進化過程。基因-文化協同進化假說中提到的環境壓力和物質文化可能確實在人類的快速進化中發揮著作用，只是這些因素發揮作用的方式與傳統的說法并不一樣。如果一個群體想要在遺傳和文化上吸收任何新東西，那么這個群體需要非常小。數量大、密度高的群體的“遺傳慣性”比較大，很難使整個群體朝著特定方向發展。相反，小而獨立的群體則常常可以產生一些不同的特性。

冰河時期的古人類是四處移動的狩獵者和采集者，它們依靠自然的賞賜而生存，稀疏地分散在舊世界的各個地方。在100萬～50萬年前，古人類掌握了一系列技術，在氣候較好的時期，這些技術可能使古人類群體擴張，占領那些它們本來不可到達的邊緣地帶。當氣候惡化時，文化可能會幫助它們對抗嚴酷的環境。結果使許多群體可能會在規模上變小，從而越來越分散。

小而獨立的群體不僅為基因和文化的創新提供了理想環境，同時也保證了物種的形成。當環境再次改善之后，經歷過轉變的古人類種群會再次擴張，并且和其他群體接觸。如果產生了新的種群，競爭和淘汰過程就會發生。如果新的種群并沒有出現或出現得不那么徹底，任何新的基因都將會被吸收到一個融合的種群中。

在動蕩的冰河時期環境下，這樣的過程會在短時間內一再發生，最終利用物質文化的杠桿作用造成一場快速的進化。當一切終結，作為認知進步、文化創新和氣候改變的偶然受益人——我們的祖先在相當短的時間內從舊世界所有競爭者中勝出，成就了我們的存在。不過，將現代人類的出現看作進化上的一次偶然事件還是有著深遠的意義。如果說我們的某些特性并不是為了適應生存環境而進化出來的，那就說明我們擁有著其他物種所不具備的自由意志，同時這也意味著，我們必須要承擔這些選擇所帶來的更多責任。

 

本文由《環球科學》（《科學美國人》中文版）供稿，編者有刪改。

 

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現代人起源于偶然事件

圖文簡介

隨著科學家對過去200萬年的氣候變化了解越來越多，一幅進化圖景呈現在人們眼前。