猿是怎樣一步步被迫進(jìn)化成人的？

一直想講講人類的進(jìn)化，因?yàn)槲矣X得生命科學(xué)很有意思。

回想一下，我們平時對“人類”本身的思考真的很少，畢竟我們能上天入地、探索世界、獲得知識、尋求力量，從而滿足我們的各種需求。欲望驅(qū)使我們不斷開拓新天地，但我們卻很少思考這些需求和欲望是如何來的。比如，我們?yōu)槭裁磳τ椭⑻穷惾绱税V迷，明知不健康卻還是大快朵頤？為什么其他動物都有特定的發(fā)情期，而人類卻隨時性欲滿滿？為什么大部分動物失去生育能力后就會死掉，而人類的壽命如此長？你為什么向往詩和遠(yuǎn)方，喜歡旅行奔跑的感覺，卻討厭整天待在家的自己……

人類特有的能力數(shù)不勝數(shù)，但其實(shí)都是人類作為一種生物數(shù)百萬年來進(jìn)化的結(jié)果。我們身體的每一寸構(gòu)造、每一個關(guān)節(jié)、每一撮毛發(fā)和每一次思考，我們生氣、高興、驚恐、沮喪、同情等感受，都是人類上萬年與大自然博弈的表現(xiàn)。每個表現(xiàn)都蘊(yùn)含著復(fù)雜的進(jìn)化邏輯。在本文中，我會探討一些人類進(jìn)化過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，以人類為樣本，為讀者建立起對進(jìn)化或者演化原理的基本認(rèn)知。

Ⅲ　人類祖先為什么離開大樹，并開始“直立行走”？

因?yàn)槲乙v的是人類的進(jìn)化，所以我就從人屬動物出現(xiàn)開始講起。

各種化石證據(jù)證明，最早的人類可能出現(xiàn)在非洲，而人類區(qū)別于絕大多數(shù)動物最顯而易見的特征就是直立行走。直立行走對于人類來說有著超乎尋常的意義，這是進(jìn)化過程中的重要階段，邁出了完全不同于大多數(shù)生物的進(jìn)化腳步，奠定了現(xiàn)代人的基本形態(tài)。這篇文章的重點(diǎn)是講直立行走的緣由以及影響。

1974年，在埃塞俄比亞的一個考古場，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了后來被命名為“露西”的古猿人化石。這是來自320萬年前的一個猿人，完整且明顯的足弓說明她已經(jīng)可以長時間直立行走了。足弓是為直立行走增加彈性，給身體減震的，否則百米短跑就能造成腦震蕩。足弓演化而成后，腳掌不再適合抓握，古猿人也就不再適合樹上的生活，所以足弓是直立行走最明顯的標(biāo)志。

寬大的骨盆用于支撐上半身，連接軀干與下肢。另外，明顯大于其他生物的膝蓋骨也能為直立行走減震，吸收沖擊力。這些骨骼構(gòu)造都說明了“露西”可以長時間直立行走甚至奔跑。相似的古猿人化石，也在后來幾十年里在非洲被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。通過基因測定，科學(xué)家斷定人類的祖先直立行走發(fā)生在至少440萬年前。因?yàn)檠莼皇撬查g發(fā)生的，是數(shù)十萬年在特定環(huán)境下優(yōu)勝劣汰的結(jié)果。

那個時候發(fā)生了什么？是什么原因迫使我們的祖先離開樹冠，來到地面開始直立行走的呢？

之前我們聽到的說法是因?yàn)橹圃旌褪褂霉ぞ叩男枰＿@個理論當(dāng)然是崇尚文明、自詡高級生物的人所提倡的。“人”的定義也將制造、使用工具放在首位，可現(xiàn)實(shí)的研究結(jié)果卻是，人類直立行走甚至奔跑的時間，比最原始工具的出現(xiàn)早了至少100萬年。

要研究人類祖先直立行走的原因，我們就要去了解那時的自然環(huán)境。既然絕大多數(shù)的古猿人化石表明人類可能起源于非洲，尤其集中在埃塞俄比亞、肯尼亞、坦桑尼亞境內(nèi)，那么我們有必要看看非洲的自然環(huán)境。

在非洲，有一個很明顯的地貌特征——東非大裂谷。

東非大裂谷是因?yàn)榉侵薨鍓K和印度洋板塊的漂移，在大約3 000萬年前開始形成的。分裂前的非洲大陸是一個整體，森林密布、水草豐茂，各種動物包括靈長類的猴子、猿類均在林間采集充足的果子、樹葉、草籽，偶爾也吃昆蟲和小動物。因?yàn)榻^大多數(shù)大型肉食動物不能爬樹，所以樹上的生活對于猿類來說很安全。也許因?yàn)樵跇涔陂g的生活需要伸手去夠樹梢上的果子，所以部分猿類就進(jìn)化出了站起來行走的能力。最初大部分靈長類動物還沒有必要長時間行走或者奔跑，行動時依然是手腳并用地抓握游蕩。但當(dāng)東非大裂谷形成以后，非洲的森林就被切成了兩半。到后來新近紀(jì)末，全球氣候轉(zhuǎn)冷，冰川活動加劇，熱帶植物物種被落葉森林和草地取代。東非大裂谷附近的地質(zhì)運(yùn)動導(dǎo)致高山和峽谷同時出現(xiàn)。因?yàn)榱压任鬟厺駶櫟目諝獗簧綆n擋住，所以東邊就變得越來越干旱，以前茂密的森林逐漸變成草原，而本來適應(yīng)樹上生活的古猿人被裂谷的山巒與溝壑擋住，和其他眾多動物一起留在了裂谷東側(cè)。

也就是說，原本生活在樹上的古猿人沒有樹爬了，被迫來到地面適應(yīng)危險的生存環(huán)境，這時進(jìn)化就開始了。因?yàn)橐皶r發(fā)現(xiàn)和避免草叢中肉食動物的進(jìn)攻，所以古猿人不得不努力站起來，讓視線超過草叢，也便于奔跑時能辨認(rèn)方向。由于草原上食物匱乏，古猿人也不得不走更遠(yuǎn)的路來尋找食物。

有一部分動物來到地面沒能適應(yīng)草原環(huán)境，所以很快就被自然環(huán)境淘汰而滅絕。不過基因突變是無方向的，加上自然環(huán)境的篩選，一批能適應(yīng)直立行動的古猿人活了下來。

Ⅲ　漫長、精彩又殘酷的進(jìn)化

其實(shí)，直立行走還有一個更大的優(yōu)勢。研究人員做過專門的實(shí)驗(yàn)，讓體重相同的人與黑猩猩在跑步機(jī)上奔跑同樣的距離，同時給二者戴上面罩測量耗氧量，測試的結(jié)果非常驚人：相同的距離下，人類直立行走所消耗的能量是黑猩猩四肢行走所消耗能量的1/4。也就是說，吃同樣多的食物，直立行走的人類可以走更遠(yuǎn)的路，所以古猿人在大草原上也就容易找到更多食物。要知道，在嚴(yán)酷的自然環(huán)境下，哪怕節(jié)省一點(diǎn)點(diǎn)的能量，都意味著生存的希望，這也是人類對蘊(yùn)含高熱量食物無法抗拒的原因之一。在貧瘠的非洲草原上，如果能遇到帶糖的東西或者含有大量脂肪的肉類、堅果，那還等什么呢？趕快攝入！這些就是可以讓自己活得更久的能量來源。所以，人類的味覺系統(tǒng)接觸到糖類之后，大腦分泌的多巴胺會讓人產(chǎn)生美好的感覺。油脂也是同樣的道理，消化系統(tǒng)也跟著進(jìn)化，讓來到地面的古猿人能夠消化更多的肉類和脂肪，畢竟之前在樹上大部分時間是在啃樹葉。這也就使得人類成為雜食動物——盡可能吃掉一切有價值、有營養(yǎng)、富含熱量的東西，否則就會因缺乏能量而死去。與此同時，直立行走又節(jié)省了能量，讓這些人類的祖先可以去繁衍，或者與其他成員互動，練就社交能力。

復(fù)雜的事物都是由簡單的原因演變而來的，從猿到人的進(jìn)化不只是為了節(jié)省能量，還有捕獵、逃命、辨別方向等需要。

這里還要說明一點(diǎn)，“進(jìn)化”象征著生物向著更高級、更復(fù)雜、更精彩的形式變化，似乎是一個很美好的詞匯，但從祖先由爬行到直立的過程來看，這其實(shí)是一個非常“殘酷”的過程。

進(jìn)化的原動力：基因突變。其結(jié)果在絕大多數(shù)情況下，都是有害于生命體的。因?yàn)榛蛲蛔儽緛砭褪艿椒钦５淖匀画h(huán)境影響，造成DNA（脫氧核糖核酸）復(fù)制錯誤，進(jìn)一步導(dǎo)致遺傳信息被破壞。現(xiàn)在破壞遺傳信息最高效的方法就是核輻射，一些生物很快會因基因突變產(chǎn)生先天缺陷而死去，只有千萬分之一的變異個體由于適應(yīng)了環(huán)境而獲得了生存競爭優(yōu)勢。于是變異的個體開始擠占其他同類的生存資源，讓沒有這種優(yōu)勢的同類死亡概率增大或者極不情愿地失去繁衍機(jī)會。所以，進(jìn)化的過程充斥著競爭和死亡。

經(jīng)常有人說，人類在進(jìn)入文明時代之后幾乎沒有明顯進(jìn)化，所以人類不是進(jìn)化的產(chǎn)物，然后順勢搬出了“造物主”一說。我想說的是，如果人類在這短短幾千年有史記載的時間里出現(xiàn)明顯的進(jìn)化，那就相當(dāng)于所有人類都要生活在充滿致癌核輻射的環(huán)境里，千萬分之一才進(jìn)化為有益變異人群。這些變異后的群體還要對整個人類進(jìn)行持續(xù)的生存資源掠奪，直到消滅所有舊的個體。然后，這千萬分之一的人還得快速繁殖，才能讓整個人類翻新一遍。

請想一想，獲得生存優(yōu)勢的將會是普通老百姓中的一分子，還是極少數(shù)的精英階層？

進(jìn)化是一個相當(dāng)漫長的過程，這個過程的殘酷性被幾十萬年甚至上百萬年的時間稀釋后，才顯得不那么讓人絕望和沮喪。

雖然人類祖先的直立行走是生活環(huán)境惡化，經(jīng)過殘酷的優(yōu)勝劣汰之后的結(jié)果，但它給未來更不可思議的進(jìn)化打開了大門。

Ⅲ　人類是唯一能跑馬拉松的動物

進(jìn)化到直立行走以后，人類祖先就有了長途行走和奔跑的潛力。可是，人體還有一系列配套機(jī)制有待完善。由于全身的重量全部由腳承擔(dān)，腳也就成了專業(yè)化極強(qiáng)的工具。足弓由此進(jìn)化而成，為奔跑裝上減震系統(tǒng)。為了更穩(wěn)健地行動，下肢變得更加粗壯，膝蓋開始變大，骨盆也開始增大以支撐上半身的重量。這些身體結(jié)構(gòu)的改變就需要更多的能量和營養(yǎng)支持，尤其是鈣質(zhì)。此外，長時間直立行走和站立對平衡感的需求更大，這又在一定程度上刺激了大腦的進(jìn)化，因?yàn)榇竽X要根據(jù)視覺信息協(xié)調(diào)上百條肌腱、肌肉。關(guān)于這一點(diǎn)，大家可以根據(jù)睜眼和閉眼單腳站立的難度來體會。

不過我們與其他靈長類最顯而易見的區(qū)別在于，人類的大部分皮膚是裸露的。這是為什么呢？本來這一身皮毛，不僅能保溫、鎖住能量、防止曬傷、抵御蚊蟲侵?jǐn)_，在灌木中前行能防止被劃傷感染，還能在環(huán)境中起到偽裝作用。

那么，人類到底為什么在進(jìn)化過程中放棄了這一身的保護(hù)裝備呢？

其實(shí)這個問題有很多爭論，包括幼態(tài)持續(xù)(1)、衛(wèi)生需要，甚至有“水猿”的假說，但這些論調(diào)大多理由牽強(qiáng)，也無法說明其他動物為什么不這樣做。其實(shí)最根本的原因還要從直立行走來看。雖然直立行走消耗能量少，但是長途跋涉會帶來一個非常致命的問題，那就是會產(chǎn)生大量熱量，所以人體的配套機(jī)制也開始逐漸跟上。自然界中有很多短跑速度很快的動物，比如獵豹。獵豹在捕獵前會花大量時間匍匐接近獵物，縮短奔跑距離，這樣就能在有限的攻擊范圍內(nèi)捕獲獵物。它們?nèi)绻L時間奔跑，就會因熱量的積累很快燒壞神經(jīng)系統(tǒng)而昏厥，甚至是死亡。而我們?nèi)祟惸兀咳祟愂俏ㄒ荒苓M(jìn)行馬拉松比賽這樣超長距離持續(xù)奔跑的動物。人的奔跑速度相較于同等體型的大多數(shù)動物來說都不算快，短跑速度也很差。可是，沒有哪種動物能連續(xù)奔跑幾小時，一次性完成40多千米的馬拉松。對于人類來說，完成長途跋涉，脫去毛發(fā)的同時進(jìn)化出了局泌汗腺，讓人類成了所有動物中出汗能力最強(qiáng)的生物，同時也就成了散熱能力最強(qiáng)的生物。

長跑能力給人類帶來了什么呢？

可以想象，在非洲大草原上，古猿人剛從樹上下來，能力弱小，沒有捕獵經(jīng)驗(yàn)，又跑得慢，由于大腦的進(jìn)化還不明顯，并不比其他動物聰明，所以他們也不會運(yùn)用什么捕獵技巧。那么他們看到獵物會是什么反應(yīng)呢？

他們很可能就是傻乎乎又慢騰騰地向獵物跑過去。草食動物看到這樣一個不偷襲、不隱蔽、不會設(shè)陷阱的家伙跑過來時，會直接跳開逃走。可是獵物跑開以后，他們不會放棄，繼續(xù)向獵物跑去，因?yàn)檫@時的人類沒有什么其他捕獵技巧，只會死追獵物，這就進(jìn)化出了機(jī)體適應(yīng)長跑的能力。

比如，現(xiàn)在生活在美洲或者大洋洲叢林的土著人，他們會盯上一只鹿追趕一天一夜，中途不換人、不喝水、不休息，而獵物在持續(xù)的奔跑中還處于驚恐狀態(tài)，加速了能量的消耗，在途中也不敢進(jìn)食喝水，最終會因身體過熱而倒地不起，成為人類的食物來源。

其實(shí)，人類的身體進(jìn)化成熟大約是在20萬年前智人出現(xiàn)的時候，而人類開始種地進(jìn)入農(nóng)業(yè)時代只是1萬年前的事情，在辦公室長期保持坐姿辦公的時間更是不到100年。也就是說，人體其實(shí)更適應(yīng)那種奔跑狩獵的生活。比如：我們留下了頭發(fā)，是為了抵御直射的陽光；眉毛也是為了防止奔跑時頭頂?shù)暮挂好宰‰p眼，因?yàn)槊济男螤顣i住很大比例的汗液并讓其向臉頰兩側(cè)流；翹起的臀部肌肉是為了更有力地拉動大腿奔跑；強(qiáng)健的胸肌是為了投擲石頭、長矛捕獵……這也解釋了為什么一直久坐在辦公室的現(xiàn)代人會出現(xiàn)各種身體問題，在家待幾天后就會感到頹廢。

當(dāng)直立行走開啟了一個獨(dú)特的進(jìn)化方向之后，長跑帶來的捕獵能力又逐漸給予人類所需的營養(yǎng)，雙手的解放又激發(fā)了使用工具的需求，沿襲自樹冠的群居生活又增加了社交的需要，多種因素聚集起來就會引發(fā)革命性的變化——人類大腦神經(jīng)系統(tǒng)的飛速發(fā)展。

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(1)幼態(tài)持續(xù)：是指生物逐漸延續(xù)幼年的外表狀態(tài)。人類個體比相同年齡其他靈長類看起來更顯“年幼”，可能的原因是人類種群當(dāng)中“性選擇”導(dǎo)致的演化現(xiàn)象，社會性讓人類可以不用過于成熟就能成活，而年輕個體生育能力更強(qiáng)，是性選擇導(dǎo)致幼態(tài)持續(xù)的自然演化。