作者：弗朗切斯科·德里科  盧納·希基  馮盈哲

《光明日報》（ 2020年04月23日 14版）

【環(huán)球科學】

　　現(xiàn)代人類文明的誕生過程依然迷霧重重。雖然已經(jīng)有了多種假說，但考古學證據(jù)告訴我們，真實情況可能比這些猜想更加復雜。

1、人類文明的曙光

　　直至上世紀90年代，仍有許多學者認為，5萬年前人類突然獲得了認知能力，隨后才產(chǎn)生了擁有復雜的語言和符號系統(tǒng)的人類文明。當時的科學家提出，古人類的生理構(gòu)造與現(xiàn)代人相似，但其認知能力仍與現(xiàn)代人相差甚遠。而文明的誕生，是因為人類基因發(fā)生了突變。過去認為，雕塑、裝飾品、繪畫作品、樂器和舊石器時代晚期（4.2萬~1萬年前）的墓葬都是這一巨變的關(guān)鍵證據(jù)。同時，是否具有文化表達產(chǎn)物，也被視作不同人類物種在生理與認知能力上的鴻溝。這道鴻溝似乎把約4.2萬年前遷入歐洲，已經(jīng)具有現(xiàn)代人解剖學特征和認知能力的新的人類分支，和12萬年前就生活在歐洲土地上的尼安德特人區(qū)別開來：這批進入歐洲大陸的人類被稱作克羅馬農(nóng)人，他們擁有全新的認知能力和重要的技術(shù)創(chuàng)新，因此迅速取代了之前居住在此的尼安德特人。

　　在本世紀初，又出現(xiàn)了一種新的理論。該理論認為，現(xiàn)代人認知能力出現(xiàn)的時間應當遠遠早于5萬年前，大約在智人從非洲起源之后。也就是說，所有現(xiàn)代人都能追溯到相同的非洲祖先。這個假說的證據(jù)在于現(xiàn)代非洲人具有極其豐富的基因多樣性，高于非洲人以外的全部其他現(xiàn)代人。事實上，其他大洲人類的基因多樣性甚至能夠被視作非洲人的一部分。古人類的基因數(shù)據(jù)顯示，以非洲東部和南部為中心，距離越遠，遺傳多樣性往往就越低。此外，對基因數(shù)據(jù)的模型分析還顯示，在過去20萬年內(nèi)，曾發(fā)生過一次小規(guī)模人類種群的擴張。

　　根據(jù)基因數(shù)據(jù)模型的分析結(jié)果，一個結(jié)構(gòu)單一且人口稀少的人類種群先是“占領(lǐng)”了非洲，隨后擴散到了整個地球。這個假說與所謂的“多地區(qū)進化說”截然相反，后者認為現(xiàn)代人是非洲和亞洲本地的古人類各自演化形成的。

　　與基因證據(jù)相符的是，古人類學家在非洲發(fā)現(xiàn)了一些具有部分現(xiàn)代人特征的古人類遺骸，比如在埃塞俄比亞的赫托遺址和奧莫-基比什遺址中曾發(fā)現(xiàn)距今15萬~20萬年的遺骸，它們可能就是現(xiàn)代人的祖先。新人類分支的產(chǎn)生過程遵循著經(jīng)典的生殖隔離理論：基因發(fā)生隨機突變，經(jīng)過自然選擇，演化后的人類與原始人類的差異被逐漸拉大，最終形成了種群間的生殖隔離。新產(chǎn)生的人類分支已經(jīng)具有了現(xiàn)代人的顱骨形態(tài)和認知能力，并且迅速取代了原始的非洲人。在遷離非洲之前，他們的基因和認知水平尚未發(fā)生明顯的改變。隨后，在6萬年前，他們替代了全體古歐亞人類，如居住在歐洲和亞洲西南部及非洲東北部的尼安德特人，以及居住在亞洲的直立人和匠人的后代等。

　　總體來說，從那個小規(guī)模的原始種群演化至我們這些現(xiàn)代人類的過程中，自然選擇使我們的祖先獲得了額外的特性——能夠產(chǎn)生類似現(xiàn)代語言的新的認知能力，以及能夠創(chuàng)造并傳承復雜技術(shù)和符號文化的能力。

　　這個理論模型的優(yōu)勢之一就是過程簡單。智人成功的關(guān)鍵之處在于，相比地球上同時期的其他人類，他們的適應性更強。因此，智人注定要取代那些在解剖特征和認知能力上都“更原始”的古人類。

2、更復雜的演化過程

　　然而，隨著新的研究方法帶來了古人類學、遺傳學和考古學領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)，我們開始意識到這個演化過程可能更加復雜。最新的研究表明，從頭骨的解剖學特征來說，智人與原始祖先區(qū)別開來的明確時間點在10萬~3.5萬年前，晚于智人在非洲首次出現(xiàn)的時間。同時，更古老的頭骨化石顯示，古人類與現(xiàn)代人頭骨的解剖學特征存在一定的關(guān)聯(lián)，例如在摩洛哥的杰貝爾依羅遺址出土的一枚30萬年前的頭骨，前文提到的出土于奧莫-基比什遺址（19.5萬年前）以及赫托遺址（16萬年前）的頭骨，以及在南非的弗洛里斯巴德發(fā)現(xiàn)的26萬年前的頭骨等。

　　舉例來說，杰貝爾依羅遺址發(fā)現(xiàn)的頭骨的面部骨骼偏小，與以色列卡夫扎和斯虎爾地區(qū)出土的晚期智人頭骨（12萬—9萬年前）的面部骨骼尺寸相似。而赫托出土的頭骨面部骨骼龐大，其中一枚頭骨的面部骨骼圓潤，整個頭骨近乎球形。也就是說，古人類學家并沒有找到能夠統(tǒng)一區(qū)分“原始”和“現(xiàn)代”人類頭骨的形態(tài)特征。事實上，在30萬年前的非洲大陸，一些原始人類的頭骨卻已經(jīng)同時具備了“原始”與“現(xiàn)代”的特征，部分頭骨的內(nèi)顱形態(tài)出現(xiàn)了現(xiàn)代形態(tài)特征。此前，科學家誤認為這些屬于比較原始的形態(tài)特征，因此判斷這些人類的認知能力也比較原始。

　　早期智人化石的形態(tài)學特征、年代和地理位置的分布都表明，非洲不同地區(qū)人類的演化基本是各自獨立進行的。由于地理屏障或距離的分隔，不同的人類種群常常處于半隔離狀態(tài)，在分隔幾千年以后，又會進行一段時間的交流，這個過程可能會重復數(shù)次。一項研究指出，基因數(shù)據(jù)顯示過去曾交替發(fā)生“高”“低”水平的基因交流，這也完美吻合了前文提出的復雜演化過程。

3、現(xiàn)代人的“古老基因”

　　現(xiàn)今，科學界普遍接納的理論是人類祖先大多源于非洲。但同時，隨著更多證據(jù)出現(xiàn)，針對非洲大陸的人類如何獲得了高度的基因多樣性，仍存在著激烈的討論?，F(xiàn)代人起源于非洲東部和南部的一個有力證據(jù)是基因數(shù)據(jù)的分析結(jié)果?；蚍治龅哪康脑谟谂袛嘁延械臄?shù)據(jù)更符合多地區(qū)起源模型還是簡單的非洲起源模型。很快，科學家就確定后者能更好地解釋現(xiàn)有的基因數(shù)據(jù)。

　　但在上世紀90年代，研究者從一些現(xiàn)代非洲人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些特殊的基因。這些基因應當存在了很長時間（20萬或30萬年以上）。也就是說，這些“古老的”基因應該在智人誕生之初，甚至之前就已經(jīng)存在了。部分基因?qū)W家認為，這些基因的存在反映出，原始的非洲人與演化后的非洲人之間曾發(fā)生過基因交流。不過，還有另外兩種假說能夠解釋這些“古老的”基因在現(xiàn)代人中存在的原因。

　　第一種假說認為，在原始人類擴張到其他地區(qū)以前，其規(guī)模已經(jīng)很大了。而根據(jù)理論預測，當人口數(shù)量較大時，種群內(nèi)是有可能存在多種多樣的基因突變的。

　　第二種假說是原始人類種群已經(jīng)具有了一定結(jié)構(gòu)，也就是說存在著不同的種群，分散在各個區(qū)域，不同的種群會在交界處發(fā)生基因交流。一個結(jié)構(gòu)化的種群，即便人口數(shù)量不多，也能夠出現(xiàn)豐富的基因突變。更重要的是，這類種群能夠隨時保持基因的多樣性。

　　那么，現(xiàn)代人的這些基因是如何產(chǎn)生的？它們的存在又能說明什么呢？在過去20年間，生物學家建立了更加復雜的模型，以模擬人類基因組的變化過程。現(xiàn)在，越來越多的科學家認同，無論原始人類的人口規(guī)模如何變化，相比起簡單版本的非洲起源說，基因交流曾經(jīng)重復發(fā)生的理論能更好地解釋現(xiàn)代人的基因多樣性。但問題在于，這些模型十分復雜且很難給出具體的演化過程。如何從無數(shù)的情景模擬中選出能夠代表過去30萬年甚至100萬年間人口結(jié)構(gòu)的模型？此時，考古學、古人類學、地質(zhì)學、古生態(tài)學和古氣候?qū)W的數(shù)據(jù)就顯得尤為重要。綜合考慮各學科數(shù)據(jù)能夠縮減選擇范圍，幫助我們找出最可能的情景。

　　根據(jù)我們對人類歷史上種群動態(tài)的了解，目前認為最接近真實情況的情景應該是，結(jié)構(gòu)化的人類種群中逐漸演化出現(xiàn)了現(xiàn)代特征。在這個結(jié)構(gòu)化種群的模型中，人類基因的多樣性是從智人的祖先直接遺傳而來，而不是來自現(xiàn)代人和原始人之間斷斷續(xù)續(xù)的基因交流。

　　另一個現(xiàn)代人中存在著“古老基因”的例子是，現(xiàn)代歐洲人和亞洲人擁有可能來自尼安德特人的基因。我們同樣可以用前文的邏輯解釋這一現(xiàn)象。唯一不同的是， 當今的大部分遺傳學家認為，人類的確曾與尼安德特人進行過雜交，從而獲得了這些“古老的”基因。

　　科學界普遍認為，我們的非洲祖先很可能曾經(jīng)與尼安德特人、丹尼索瓦人（與尼安德特人屬于同時期，但現(xiàn)已滅絕的一個亞洲人類物種）都發(fā)生過基因交流，這樣的基因交流同樣可能出現(xiàn)在尼安德特人與丹尼索瓦人之間。最近的研究結(jié)果顯示，部分亞洲古人類可能接受過兩個丹尼索瓦人種群的基因?？傮w來說，不斷更新的古遺傳學數(shù)據(jù)指出，我們面對的是一張復雜又斷斷續(xù)續(xù)的基因交流網(wǎng)絡(luò)，這張網(wǎng)絡(luò)不僅存在于不同的智人種群之間，也存在于智人與不同地區(qū)的其他古人類之間。不過，在新理論與新發(fā)現(xiàn)的背后，仍存在著許多有待思考和解決的問題。比如，新理論默認的一個前提是，不同種族的成員都認為彼此是潛在的、甚至理想的伴侶，種群間的通婚受到種群接納，并且產(chǎn)生了許多后代。那么我們不禁提出一個疑問，在當初的非洲，在種群間認知差異巨大，且缺乏能夠溝通的語言的情況下，這種基因交流是否真的能夠發(fā)生呢？同時，還有另外一個古人類學家反復思考的問題：“原始人類”和“現(xiàn)代人類”（智人）之間的差異在哪里？此外，對于現(xiàn)生生物，我們可以依靠生殖隔離來定義生物物種，但對于已經(jīng)滅絕的生物，我們就只能依賴其化石的形態(tài)學特征來定義化石物種。盡管這一點在過去已被認作既定事實，但我們對化石物種和生物物種的劃分是否一定一致呢？事實上，隨著更多證據(jù)被發(fā)現(xiàn)，我們開始意識到，古生物學家歸類的“古人類”可能并不能在生物學意義上與智人區(qū)分開。也就是說，我們越來越相信，智人在非洲大陸上出現(xiàn)的時間比目前認為的還要早。

4、其他人類的認知能力

　　想要找到非洲智人最早的文化產(chǎn)物，然后證實認知能力是隨著智人的出現(xiàn)而誕生的這一假說，其中確實存在一些困難：除了非洲出土的文物存在地理分布零散、年代分布不連續(xù)的問題之外，另一個問題在于，就目前已知的考古學證據(jù)來看，亞歐地區(qū)文化表達活動出現(xiàn)的時間早于非洲人遷入亞歐大陸的時間。比如在亞洲，54萬年前爪哇島特里尼爾的直立人就在一枚淡水貝殼上雕刻了鋸齒狀圖案。而近期一項對60年前發(fā)現(xiàn)的一批赭石塊的研究指出，40萬年前，法國尼斯泰拉阿馬達的海德堡人（尼安德特人的祖先）就已經(jīng)開始使用紅色赭石了。同樣，在歐洲尼安德特人遺址出土的，6萬年前的顏料加工工具、留有赭石的器皿以及富含氧化鐵和氧化錳的礦物殘渣也證明，那時尼安德特人就已經(jīng)普遍使用紅色顏料和黑色顏料了。

　　另外，在歐洲、亞洲和非洲東北部地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了尼安德特人為新生兒、兒童和成年人建造的墳墓，其中部分墳墓還帶有陪葬品。17.6萬年前，尼安德特人從現(xiàn)位于法國的布呂尼屈厄洞穴內(nèi)取下了4噸重的石筍，并用其搭建了一個看似缺少實際用途的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。在不同的尼安德特人遺址中都曾發(fā)現(xiàn)猛禽的爪子和羽毛，這些材料有13萬年的歷史，當時可能被用于制造某種裝飾物。在意大利的富馬內(nèi)和西班牙東南部的燕子洞內(nèi)曾發(fā)現(xiàn)過涂有赭石的海洋貝殼化石。在歐洲大陸有超過40處遺址出土過帶有抽象雕刻的骨制品和石制品，其出現(xiàn)時間要早于智人遷入歐洲的時間。另外，在克里米亞的扎斯卡爾納耶和基克柯巴曾發(fā)現(xiàn)帶有刻痕的烏鴉骨骼和石灰石，最近的一項研究顯示，這些圖案都是人為制造的。

　　近幾年的考古發(fā)現(xiàn)還顯示，歐洲的尼安德特人裝飾過洞穴。例如，位于直布羅陀的戈勒姆遺址中發(fā)現(xiàn)了一位尼安德特人雕刻的兩條精準垂直的直線。西班牙的三個洞穴中也發(fā)現(xiàn)了6.48萬年前雕刻的手掌輪廓線和抽象圖案。另外4.4萬~4.2萬年前，法國最后一批尼安德特人——查特佩戎文化的創(chuàng)造者還用動物牙齒、骨骼和海洋貝殼制作了一批飾品，其中一些還用赭石上了色。在法國還曾出土了經(jīng)過處理的紅赭石、黃赭石、黑錳礦和灰錳礦等顏料原料共18千克，在同一層位還發(fā)現(xiàn)了查特佩戎文化中用動物的骨頭和猛犸象象牙制作的裝飾物和工具。

5、撲朔迷離的文明起源

　　總體來說，現(xiàn)代人類的產(chǎn)生過程非常復雜，且迷霧重重。這一演化過程不僅僅發(fā)生于非洲東部或南部，它囊括了整個非洲大陸上的所有人類種群。在40萬~1萬年前，非洲大陸的氣候變化導致不同的種群之間不斷產(chǎn)生隔離與交流。在這個過程中，不同地區(qū)的物質(zhì)文化得到了發(fā)展，不同種群的基因也發(fā)生了改變，并最終產(chǎn)生了現(xiàn)代人類，這就是“非洲多地區(qū)起源說”，然而這個假說仍然需要更多的證據(jù)提供支持。需要強調(diào)的是，這個假說與經(jīng)典的“多地區(qū)起源說”并無關(guān)系，后者認為非洲以外其他地區(qū)的人類經(jīng)過各自的演化產(chǎn)生了當今歐亞地區(qū)的現(xiàn)代人。而事實上，非洲以外地區(qū)現(xiàn)代人的基因組，絕大部分來自于過去的非洲智人，占比約為92%~98%。

　　考古遺址中曾發(fā)現(xiàn)許多古人類文明創(chuàng)造的痕跡，包括一些類似現(xiàn)代人認知能力產(chǎn)物（主要是符號表達）的首次出現(xiàn)，這似乎說明人類文明并不是智人誕生后所導致的認知能力變化的直接結(jié)果。與之相反，這些發(fā)現(xiàn)向我們展示了一系列由環(huán)境和社會因素共同導致的、復雜的、區(qū)域性的、非線性的文明演化軌跡。

　　目前最可能的一種推測是，過去存在大量的文明和人類種群，人類的不同種群之間常有接觸或交流，但隨著環(huán)境變化和種群隔離的周期性發(fā)生，每一個種群又具有其獨特的基因、形態(tài)和文明特征。

　　（撰文：弗朗切斯科·德里科、盧納·?；?/span>  翻譯：馮盈哲）

　　（弗朗切斯科·德里科系法國波爾多國家科學研究中心研究主任， 盧納·?；捣▏鴪D盧茲科學研究中心研究主任）

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