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尼安德特人的葬禮(陳列於漢諾瓦動物園)。
周 雲
(續上篇)現代人類的祖先,另一支直立人仍在非洲埃塞俄比亞的森林中生活了一百六十萬年,渡過了食物短缺的年代,天氣乾燥,雷電經常發生,森林大火,燒死了野豬、野兔、野狼,發現燒熟的肉更香,一些果實和植物的莖部經燒熟可以作為食物,他們後來懂得儲存火種,用火煮食,再發現鑽木取火,長期的熟食生活使他們得到營養,腦的體積擴大,發育更好,變得更聰明,其創造工具的能力更高,其進化速度比其他直立人快。與同高緯度的直立人比較,他們創造出更高級的石器工具可以削、刮、切、鑽、挖,可以利用獸骨、魚骨製成針,可以造繩、造線,織出漁網,造出弓箭,造出有繩的石槌,襲擊野獸。他們已經有語言交流,表達複雜的思想和抽象的觀念,傳授和積累生產的經驗和知識,整體的文化和生產水平已經超越了其他先到達歐洲和亞洲的直立人。大約15萬年前,這支非洲森林中的直立人已進化成為現代智人,大約五萬年前,他們由於氣候改變,不得不離開食物減少的森林,向歐洲和亞洲進發。非洲智人4萬年前到了中國,與中國的直立人成了鄰居,並淘汰了北京人的後代。
但是更新世一百八十萬年中,並非一直都很寒冷,其間氣溫起伏過好幾次,可以細分為許多「冰期」,以及冰期之間的「間冰期」。冰期的平均氣溫比「間冰期」低攝氏7度。自七十萬年前起,每個冰期大約持續十萬年。以長期趨勢而言,我們目前所處的時代(「全新世」),其實是「間冰期」而不是「冰後期」。一萬五千年前上一次冰期結束,代表氣溫將長期走高。氣候每暖和一次,都是高級生物大發展的突變時期。冰原變成大草原,不少物種衍生繁殖,現代智人有更豐富的食物,營養更好,人口大增。一百八十萬年前,全世界的直立人僅得三十二萬人,到了三萬五千年前,全球人口已有五百三十萬了。更主要是生活方式的分化,現代智人不住山洞,山洞面積少,困在山溝中,與外界交流少,近親交配使人口繁殖減慢,而且智力下降。現代智人不一樣,他們生活在草原上,用獸皮搭建帳篷或者茅屋,密集居住,集體打獵,不同部族交流廣泛,不會近親交配,智力大升,生產工具有新發明,群體分工精細,弓箭也創造出來,一兩百米內有效射殺強獸,安全活勳範圍擴大,製造陶器、骨針,並開始用石頭器械磨製石工具(不再打製石器),歷史悠久的舊石器時代結束,進入了新石器時代。
混血現象 有跡可尋
一九九○年代,國際團隊在格陵蘭中部鑽取冰蕊,第一次得到了過去十多萬年的詳細氣溫紀錄。當時科學家得到的印象是,更新世最後一次冰期(大約十二萬年前開始)是「突然」發生的。起自十萬五千年前,那時最後一次冰期已經開始了。
第一、最後一次冰期之前的「間冰期」,氣溫一直很穩定,比現在高攝氏5度;第二、最後一次冰期是緩慢地展開的,從十二萬兩千年前到十一萬五千年前,氣溫逐漸下滑到「間冰期」與「冰期」平均氣溫的中間值。然後,氣溫突然升高,並上下震盪了五千年,才逐漸下降到「冰期」的最低溫。這對於現代人的演化產生重要影響:現代智人從15萬年前在非洲出現,大概在5萬年前離開非洲,3萬5千年前才到達歐洲。尼安德特人與現代智人平行係群生存在同一時期。但現代智人是人屬下的唯一的一個種。五萬年前留在非洲的直立智人馬特喀農人開始走出非洲,向中東、歐洲進發,他們掌握了用火,可以抵禦低溫氣候,他們創造的標槍和有繩擲石捕獵工具,可以捕捉在雪地飛奔的鹿和馬,冬天仍找到足夠的食物。而尼安德特人工具創造力不足,只能住山洞,以避老虎獅子的襲擊,只能追獵行動緩慢的大象犀牛,大型動物絕種之後,尼安德特人也陷入絕境。
現代智人在中歐和南歐與南遷的尼安德特人相遇上,有幾千年共同為鄰。這幾千年正是氣候相對變暖的間冰期。考古新的測年結果把尼安德特人滅亡的時間推後了幾千年。這意味著,現代人類興起之後,尼安德特人仍生存了相當長時間,在南歐停留下來。但現代人類——現代智人約於4萬年前走出非洲來到歐亞大陸,在短短幾千年就完全取代了尼安德特人。他們是否曾正面遭遇、相遇的時候發生了什麼事,以前是一個謎。但2006年11月8日美國研究人員稱,尼安德特人也許賜予了取代他們的現代人類一個無價之寶——一種能幫助現代人類完成大腦進化的基因。由Howard Hughes醫學研究會和芝加哥大學組成的研究小組聲明:尼安德特人能夠把這種基因傳遞給現代人類的唯一渠道就是雜種繁殖,這使現代智人產生有利於進化的基因。現代人主要有現代智人的遺傳基因,但是也有小量尼安德特人的基因。
在芝加哥大學主持此項研究的Howard Hughes醫學研究會研究院的賴恩聲明:找到關於雜種繁殖的證據並不能讓人感到震驚,但是我們的研究證明了雜種繁殖有助於人類基因發生有利的變異。
除了歐洲之外,亞洲的現代智人也有同尼安德特人混血的現象。南京智人是一個例子,廣東的馬壩人又是一個例子。北京田園洞人又是一個例子。廣東韶關市西南二十公里處的獅子岩溶洞,是發現馬壩人化石之處。馬壩人發現時只有半個頭蓋骨化石,而且已破成好幾塊,但是仍然可以黏接起來,這是一個中年的男性。然而復原後的頭蓋骨卻讓人類學家大吃一驚:馬壩人頭蓋骨的一些特徵竟與歐洲的尼安德特人十分的相似,他們的眼眶都是比較圓的,而中國出土的許多古人類化石的眼眶卻是長方形的。無獨有偶,1975年,美國著名的古人類學家威廉.豪厄爾斯來中國訪問,並觀察了馬壩人的化石後說:「如果化石在1950年發現於歐洲,這個頭蓋骨會被稱作『典型』的尼安德特人」。
走出非洲 說易行難
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員吳新智院士一直致力於中西方古人類發展的研究,正是他在仔細對比了馬壩人和尼安德特人的頭蓋骨後發現,他們之間確有一些基因的傳承關係。
來自中科院古脊椎所的尚虹、同號文等與美國聖路易斯華盛頓大學的特林考斯教授最近也完成了對田園洞人類化石的研究,發現北京田園洞人的基因有若干尼安德特人的遺傳特徵,基因的繼承意味現代智人與尼安德特人可能通婚生育後代,北京田園洞人、馬壩人正是直立人向現代智人過渡的物種。
這批人類化石的地質年代為4.2萬年到3.85萬年前,這是迄今在歐亞大陸東部所測出的最早的現代型人類遺骸。專家通過對比研究發現,田園洞人的特徵,絕大多數與現代型人類一致,然而有少數特徵與晚期古老型人類接近。這表明現代型人類「走出非洲」並非像通常想像的那麼簡單。
「走出非洲」理論認為,解剖學意義上的現代型人類大約於15萬年前出現在東非,隨後向世界各地遷移,隨後完全取代了當地的古老型人類。中科院院士、古脊椎所研究員吳新智介紹,田園洞人下頜骨上前後齒比例居於現代型人類與歐洲著名的古老型人類尼安德特人這一比例的重疊範圍之內,而田園洞人指節骨、腕骨和脛骨的一些特徵也更接近尼安德特人。
「這說明田園洞人的基因並不完全來自非洲現代型人類,部分基因可能來自於尼安德特人。」研究小組得出的結論是,田園洞人的化石指示其存在來自尼安德特人、近東現代型人類和南方現代型人類的複合基因流。田園洞人的骨骼化石提供的許多生物學方面的資訊,對重建東亞地區古老型人類向現代型人類的轉化過程是有用的。中科院院士、古脊椎所研究員吳新智介紹,田園洞人下頜骨上前後齒比例居於現代型人類與歐洲著名的古老型人類尼安德特人這一比例的重疊範圍之內,而田園洞人指節骨、腕骨和脛骨的一些特徵也與尼安德特人更接近。這說明田園洞人的基因並不完全來自非洲現代型人類,小部分基因可能來自於尼安德特人。 (生命之源探討系列.四之四.完)
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