证据和论证：构造人类进化的故事

创作一个关于人类进化连贯的、看似合理的故事是20世纪科学最伟大的成就之一。但是这个故事是怎样构成的？在更进一步研究人类进化的故事之前，我们必须检验一下用于组成这个故事的证据和论点的类型。

化石证据包括祖先物种的骨骼和它们留下的遗物：它们的工具、食物残余，以及它们在骨头或石头上所做的记号。现代古生物学者能够从一块骨头中收集到相当数量的信息。一块下颚骨不仅能够考证出一个物种，牙齿磨损程度能够告诉我们有关该动物通常所吃的食物，这些还能够告诉我们该动物所生活的环境以及它利用环境的方式。一块头骨能够告诉我们一个物种的智力水平。头骨的下部通常能够告诉我们该物种是两足行走还是四足行走：两足动物的脊骨从下面进入头骨，而四足动物的脊骨则是从后面进入头骨。脚趾骨显示了该动物是怎样行走的：如果大脚趾与其他脚趾是分离的（正如大多数的灵长目动物），我们就能确定它的脚仍旧是用来抓而不是专门用于走路的。通常我们只能找到为数不多的骨头。但是一具比较完整的骨骼，比如露西［唐·约翰森（Don Johanson）于20世纪70年代在埃塞俄比亚发现了她的40%的骨骼］则能够告诉我们更多。露西和她附近的遗物大约有300万年到350万年的历史，它们至少提供了那个时代早期人类的生理学上的详细证据。

人类活动的遗迹也同样重要。最为重要的是石器的发现，部分原因是因为不太耐用的材料——树皮、竹子等等制成的工具很少能够保存下来。用显微镜分析石器的切割边缘能够告诉我们它们切割的是什么；对石头来源的分析可以告诉我们它们的制造者是否主动从其他地方挑选出这些特殊的原材料；复原石器制作遗址中的石片可以告诉我们它们是如何制造的；工具制造的方法能够给予我们关于我们的祖先是如何思考的珍贵线索。对早期人类遗址中其他动物骨骼的分析能够告诉我们，我们的祖先是否吃肉以及他们如何猎获动物。例如，仔细分析骨骼上的切痕，有时会发现人类砍斫的痕迹覆盖在食肉动物的牙齿痕迹上。可以设想，这意味着早期人类是以被其他食肉动物杀死的动物为食的。利用不断发展的现代断代技术，所有这种类型的材料证据都能够或多或少地准确地断定其年代（关于放射性断代技术，参见附录一）。

但是化石记录是零散的。直到最近，我们还根本找不到一个关键时期中的化石，这段时期大约在400万年到700万年前，当时人亚科原人（通向我们物种的世系）从通向现代黑猩猩的世系分离出来。所以不得不用其他形式的证据来填补这个缺口。最近10年里最重要的证据之一是由分子断代法提供的。我们在第4章已经看到，很多进化的变化是随机的。这对于并不直接影响物种生存机会的那部分基因组而言更是如此，其中包括大量“垃圾脱氧核糖核酸”以及包含在所有人类细胞线粒体中的脱氧核糖核酸。这部分的基因组的基因变化是“中立的”——它不会影响已经发展了的生物体。垃圾脱氧核糖核酸中的变化因而就像是在洗一大副纸牌。幸运的是，这种随机过程服从于普遍的统计学规律。如果你取一副按顺序排列的新牌，洗若干次牌，统计学家就能够根据这副牌与最初状况之不同的程度到底有多大，从而粗略地估算出洗了多少次牌。牌的数量和洗牌的次数越多，这种估算就越精确可靠。

在一篇最初发表于1967年的文章中，两位在美国工作的生物化学家文森特·萨里奇（Vincent Sarich）和艾伦·威尔逊（Alan Wilson）论证，很多遗传变化皆遵从类似的规则。因此，如果我们取两个现代物种，计算出它们脱氧核糖核酸序列的差异，我们就能很准确地估算出这两个物种是何时从共同的祖先那里分离出来的。这样，脱氧核糖核酸的进化能够提供某种遗传时钟。这个观点最初受到了嘲笑，部分是因为很多人认为进化就是适应环境，这是自然选择的基本原则，它意味着进化的发生并不是按照在统计学上可预见的方式进行的。尽管如此，如今人们普遍同意，许多变化其实确实是随机的——无论如何，这种断代法所得出的结论与其他类型的证据是非常吻合的。这种基因比较方法现在通常用于理解不同物种之间的关系，尽管仍然存在一些问题。例如，如果它被当作时钟一般精确的话，很明显的是，不是所有的基因变化的发生都伴随着有规则的必然性。但是这些方法在许多方面都是极其宝贵的，特别是在人类进化的研究中。

萨里奇和威尔逊首先告诉我们的是，一般而言，我们与黑猩猩之间的关系要比我们曾经想象的更近。在20世纪70年代，人们普遍认为人和猿的两个发展序列至少在1500万年前，甚至可能3000万年前就分离开来了——对于那些并不乐意承认我们与黑猩猩之间亲密的血族关系的人而言，这是一个比较合适的距离。然而，现代人类的脱氧核糖核酸与我们这个现存最近亲属的脱氧核糖核酸的差异只有大约1.6%。这就是说，我们的脱氧核糖核酸有98.4%是与现代黑猩猩一样的。这意味着我们的历史和黑猩猩的历史的所有变异必须根据在我们遗传材料与黑猩猩遗传材料之间的1.6%的差异而做出解释。对哺乳动物遗传变化的速度可以进行比较，这是因为我们知道，大约6500万年前当恐龙趋于灭绝的时候，哺乳动物各物种之间开始迅速分离。但是人类和黑猩猩之间的差别，仅相当于哺乳动物各主要物种之间的差别的10%左右，这意味着人类和黑猩猩是在大约500万年到700万年前相揖别的。这意味着在它们分离之际，有一种动物是现代人类和现代黑猩猩的共同祖先，尽管它有可能看上去与这些至今仍存在的物种有些不同。这段时期里化石记录的缺乏意味着我们对这位祖先几乎一无所知。但是我们能够确定，这样一种动物确实存在过——否则我们就不会存在！类似的观点认为人类和大猩猩在800万年到1000万年前有着共同的祖先，而人类和猩猩则在1300万年到1600万年前有着共同的祖先。

根据对气候变化和现有动植物的分析，我们也能够知道许多关于我们人亚科原人祖先进化的环境。在过去几百万年里，全球气候为冰川时代不稳定和不可预知的气候变化所主宰（参见第5章）。这些变化改变了动植物的生活环境和外界环境，有利于具有高度适应性和能够利用各类生态龛的更为多样的物种。多面手或者是“长得快的”物种能够更好地适应生态破坏，譬如现代人类，他们可能就是冰川时期的典型产物。

多方面的技术联合起来使我们能够描述人亚科原人的进化以及他们的生存环境，但是要描述他们的行为则要棘手得多。化石能够告诉我们有关生活方式的一些事情，但是为了得到更进一步的了解，我们不得不依赖与其他可能有近似生存方式的物种进行现代的类比方法。从珍·古道尔（Jane Goodall）和黛安·福西（Dian Fossey）开始，最近10年来的研究人员研究了野生类人猿（Great Apes）的生活，关于它们如何生活以及它们的社会关系、性关系和政治关系，现在我们已经有了很多了解。这样的研究能够提示我们早期人类可能是如何生活的，但也有可能会误导我们，因为不同类型的类人猿，甚至同一类型的类人猿的不同群体，也会过着一种完全不同的生活。例如我们最熟悉的普通黑猩猩（Pan troglodytes），生活在相互关系非常密切的雄性所统治的共同体中，而其他群体的雌性便加入到这个共同体里面来。雄性黑猩猩构成不同等级，但是这些等级是可以改变的，雌性能够与数个雄性结合，在这种情况下，这些共同体的性关系和政治生活变得相当复杂。大猩猩则恰恰相反，它们通常生活在较小的群体里面，这些群体通常由数位雌性和一或两位雄性所组成。猩猩是最为孤独的，它们只有在配对时才会在一起。所以要确定灵长目社会中具有哪些相似性，从而使我们了解早期人亚科原人的社会，这并不是件容易的事。

同样，其他的类比方法也曾极大影响到人亚科原人进化的研究：与现代“食物采集”社会相类比。人类学者经常提醒古生物学者，现代食物采集社会是非常现代的——无不以某种方式受到了现代社会的影响。所以，将人亚科原人社会或是早期人类社会的学说建立在这些类比基础上，可能是一种冒险。然而，由于现代植物采集社会的技术和社会结构当然要比现代城市共同体的技术和社会结构更加接近于早期人类，人类学家的警告往往被忽视了。现代的研究，如对非洲南部的桑人（San People）的研究有助于我们构筑一些似乎合理的模式：早期人亚科动物或人类如何狩猎、男女之间的相互联系怎样、他们会玩哪种类型的角力游戏。可能最重要的是，他们提醒我们，相对于现代城市居住者来说看似简单的社会也有其复杂而高度发展的一面。毕竟，在非洲南部或澳大利亚的沙漠，或者是西伯利亚的冻土地带，使用石器时代的工具成功地生活长达数千年之久并非易事。

最后，如今对其他物种如何进化的理解也被用来构建人类如何进化的模式。举例来说，经常可以发现，一个新的物种与它所进化来的物种中不成熟的个体极为相似。这个过程被称作幼态持续。它是通过一种物种中控制生命循环的基因开关的微小改变产生的。这样的变化能够产生第二种和第三种连续性效应，从而引起重大的进化。有人提出，在许多方面，人类较之成年黑猩猩更像幼年的黑猩猩；这种相似性暗示了我们可能是通过某种形式的幼态持续而进化的，而现代黑猩猩则可能保留更多我们成年共同祖先的成分。同样，现代进化论的研究证明，进化的发生通常是一阵阵的。如果由于环境的变化而出现一个新的生态龛，它经常会迅速被大量十分相似的物种所填补（“迅速”在进化过程中往往意味着几十万年甚至几百万年），它们之中大多数可能逐渐灭绝了，只留下一条或两条存活的序列。这个过程被称为适应辐射，大体而言，每个辐射似乎都与某种特殊的生态计谋有关。我们将会看到，在我们的祖先物种中似乎也有若干个适应辐射，我们现在可以认识到，其中每个适应辐射都在最后形成我们人类的进化包上增加了一些新东西。

所有这些类型的证据都被用来构建这个人类如何进化的现代论述。这个论述还远非完美无缺，但是与10年前的论述相比，它更加丰富，建立在更多证据的基础之上。