读书日记 21 疯狂人类进化史

作者: 魔鬼的小牧师 | 来源:发表于2017-10-06 09:46 被阅读107次

    疯狂人类进化史虽然只是一本生物学的科普读物,但是非常有趣,而且可贵的是作者的逻辑性非常强:先提出假设、再举例论证可能性、再提出反例、再修改或否定假设、最后提出新的假设,读的过程中一直是跟着作者的思路往下走。现在再读生物学发现这真是一种享受,而不像当年高中时候坐在课堂里听着那些让人昏昏欲睡的说教。关于人类的进化,在很长一段时间之内都是巨大的谜团。从达尔文开始认真思考人类的起源,到如今已有100多年。已有的科学体系表明,人类的进化至少延续了数百万年之久,这是一个漫长的过程,不管你是否承认,我们都再也爬不回去了。直立行走是自然选择赋予人类的金钥匙,不经意间触发了一个巨大的进化开关,从此启动了不可逆转的演变进程,持续刺激人体的其他特征不断出现,指引着人类大步向着文明迈进。作者从直立行走作为切入点,探讨其原因以及随后一切非线性的发展。

    直立行走可以从化石中找到坚实的证据。我们与四足行走动物在骨架结构上明显不同,外行都能看出其中的区别。直立行走的第一个重要特征是足弓。足弓对直立行走非常重要,除了提供必要的弹性,走路更省力气,还能保护大脑免受步行的巨大冲击,否则跑着跑着就跑成了脑震荡,无论如何也算不上是适应性状。直立行走的第二个重要特征是骨盆。骨盆就是一个骨质的盆,里面可以放很多东西,包括胎儿。但它又不是一个普通的盆,还可以起到骨架枢纽的作用,上面承接着脊椎,下面连接着大腿。可以想象,因为直立行走,人类的骨盆必须更加强壮,才足以支撑起上半身的重量。因此,考古专家可以通过骨盆化石,断定那是人类还是猩猩、男人还是女人、成年还是幼年。直立行走的第三个重要特征是膝盖骨。这块骨头并非人类所独有,四足行走的陆生哺乳动物都有,它们都能弯腿。人类的膝盖骨不只保证双腿能够曲弯自如,还必须承担弹跳奔跑时的大力冲击,因此膝盖骨更大更硬更结实,下跪时也更加麻利洒脱。只要看到如此与众不同的膝盖骨化石,基本可以断定它属于可直立行走的人类。

    2006年,土耳其出现了一个奇特的家庭,偶然打开了一扇人类进化的天窗,或者可以使我们窥探到人类直立行走的生物学原因。有一个家庭一共生养了19个孩子,其中5个完全失去了直立行走的能力,只能靠手脚爬行,语言和行为也大大倒退,说话像猩猩一样大声吼叫。更为严重的是,他们没有时空概念,不2011年底,伊拉克也发现了类似的家庭,有3个兄弟只能用四肢爬行,与那个土耳其家庭如出一辙。这两件事震动科学界,说明直立行走的意义远远超过其行为本身,那不仅仅是骨骼排列的问题,极有可能还与语言和智力发展密切相关。尽管有人认为那只是家庭照顾不周的恶果,但这方面的研究仍然立即成为热门。经过基因分析,证实那些爬行的孩子,身体中与直立行走相关的基因发生了突变,同时导致小脑受损,丧失了行为控制能力,从而引发一系列行为改变。进一步的研究似乎证明,在直立行走与爬行之间,或许只有一两个基因的差距。我们可能在一念之间站了起来,也可能继续爬行,这要看那个关键的基因有没有发生随机突变。对于直立行走而言,基因突变只是生物学原因,或者叫作近因,而我们想了解的是进化原因,又叫作远因,或称终极原因。只有了解了终极原因,才能真正了解人体进化的意义——生物学的终极原因也就是进化原因。

    大概在1000万年前,由于地壳运动,东非大地慢慢从中间裂了开来。大裂谷西边,依旧是老样子,古猿的日子依然闲适,丝毫没有改变生活习惯的想法,它们的后代一直生活到了现在,那就是黑猩猩、大猩猩和狒狒,此外还有倭黑猩猩,也就是比黑猩猩小一号的黑猩猩。可是在大裂谷东边,情况却越来越糟糕,远处吹来的热风使得降雨不断减少,森林随之大片消失,原本生活在树上的古猿无树可爬,又无法跨越巨大的裂谷,最后只有一个选择——下到地面生活。东非大裂谷撕裂了古猿的进化过程,最终迫使它们演化出了直立行走的姿势。古猿从树上来到地面,是人类形成的重要一环,也是人类进化史上著名的“东方的故事”。站立之后,它们视野更加开阔,能够找到更多的食物、发现更安全的住所,相应地,也有更多的伙伴,从而生育更多的后代。大约在600万年前,第一批直立行走的古猿终于出现了,后来,非洲草原的自然环境慢慢恶化,干旱越来越严重,很多物种经不住环境变化的考验,渐渐灭绝了。大量古猿也渴死在干枯的草丛中。值得庆幸的是,我们的祖先顽强地坚持了下来。根据粗略估计,在过去600万年里,至少有11种原始人类在进化过程中悄然消失。在自然选择面前,从来不需要怜悯和同情,而更需要智慧和勇气,以及不断交配的决心。

    直立行走之后,变化最大的地方就是前肢,也就是我们的手。直立行走解放了双手,导致我们的前肢出现了巨大的变化,几乎与其他动物彻底区分开来。双手在打架中的作用也不可小觑。由于人脸变得越来越扁平,牙齿撕咬已经不是有效的作战策略;灵活有力的双手大大增加了个体攻击范围,那是牙齿难以企及的打击距离。灵活的双手和长长的双臂还使拥抱成为可能。对于男人来说,双手还可以用来叉腰。叉腰可以使身体看起来更加宽阔,显得更有威慑力。双手得到解放的同时,意味着原本由四肢负担的重量全交给了双脚和双腿。双腿除了承重,还要不断奔跑前进,任务相当繁重,所以不但骨骼关节变粗,肌肉也大幅增加。如此粗重的大腿,再加上好大一截上半身,全部都要压在膝关节、踝关节和脚上,这正是人类饱尝足痛膝伤之苦的根源。直立以后最有苦难言的应该是脚,身体的所有重量将不得不由这两片强大的底座承担,使得脚成了专业性极强的工具,除了负重与走路,再没别的事做——像其他灵长类动物那样灵活的抓握功能,都早被抛弃。此外,直立行走使得人类对食盐的需求量比其他动物更多。没有哪种动物像人类这样离不开食盐。食盐虽然在维持细胞渗透压、血压和消化道的酸碱度等诸多方面有重要作用,但这对所有动物都是平等的,人类会提出特殊要求,主要原因可能是人体内的盐分随汗水流失,大量的盐分丢失,就需要大量的盐分补充,这是长期奔跑的结果。直立行走造成的另一个麻烦为女人所特有,她们骨盆变短增宽,股骨倾斜严重,奔跑速度相对较慢,做同样的运动要消耗更多的能量,而且膝盖更容易受伤。女人的运动能力比不上男人,这是硬性制约因素。直立行走还直接提高了大脑的高度,导致大脑极易缺血,而要加强供血,心脏负担必然随之增加,使得人类易患心血管疾病。

    人为什么不长毛?人类体毛的整体脱落和局部保留都是对环境的适应,或者是男女博弈的结果。脱去体毛的人类发生了巨大的连锁变化,裸露的皮肤散热效果极佳,直立行走的潜能得以充分展现,长途奔跑使得捕猎效率空前提高,人类因此可以吃到更多的肉食,营养水平大为改善,为人体的深入进化打下了基础。很多人不喜欢观看马拉松比赛,漫长的赛程使所有运动员都汗流浃背、精疲力竭,冲刺时根本难以享受胜利的喜悦。在这个世界上,没有哪种动物会像人类这样傻乎乎地举行如此这般的比赛。如果用心观察,还会有更加令人惊奇的发现:自然界不但没有这样的比赛,甚至没有哪种动物能经得起如此不间断的长途奔跑,即便是最擅长长跑的赛马,都有可能跑死在这种高强度赛事的赛场上,死亡的原因不是拿不到冠军而心灰意冷,而是长途奔跑产生的过度热量散发不掉,大脑受热崩溃,内脏功能陷于紊乱,导致应激死亡。人类脱毛是为了在追捕猎物时有效散热,这就是“散热理论”,因为散热的目的是为了狩猎,又称“狩猎假说”。哺乳动物大多具有三种出汗途径,即大汗腺、小汗腺和皮脂腺。大汗腺和皮脂腺都与毛囊相通,出汗时含油量大,会把毛发涂抹得油光锃亮,出汗太多时,油脂太重,甚至会把毛发粘在一起,为此,人类不得不发明洗发水来解决这一烦恼。散热效果最好的是小汗腺,这些细细的管道密集分布在皮肤之下,直接开口向外,主要分泌盐与水分,同时带走大量热能。其他动物皮肤的主要任务是保暖,而人类皮肤的主要任务是散热。这是两种相反的功能,鱼与熊掌不可兼得,人类在强化散热的同时必然降低了保温能力,因此需要一层厚厚的皮下脂肪,必要的时候还会披上一件其他动物的毛皮。

    人类为什么会进化出不同的肤色?性选择应该也必须与自然选择达成某种妥协,所以,人们不能放任对白色皮肤的喜爱而置自然选择于不顾,也不能任由自然选择留下越来越黑的皮肤而罔顾性选择的偏好。人类应该在白色皮肤的性感与黑色皮肤的健康之间寻找平衡。有多种理论试图解释这一现象,但是大部分都被科学界所证伪,比如皮肤癌理论,维生素D理论等等,生物学家指出,性选择理论可以诠释这一现象,性选择理论根本没有考虑阳光因素,而是认为女人的皮肤其实是幼态持续的表现,之所以保持这种幼态,就是由于男人喜欢——光洁细腻白皙的皮肤,可以证明身体里没有寄生虫,也没有皮肤病,是年轻和健康的证明,和这样的女人发生亲密关系没有被传染的危险,拥有健康皮肤的女人营养也必定充足均衡,后代成活率肯定更高。在一个区域内往往只有一种主流肤色,而主流肤色应该最具自然适应性,比如黑种人在非洲、白种人在欧洲、黄种人在亚洲。性选择理论通过不同的推理途径,得出了和最佳肤色理论相同的结果。但性选择理论还可以解释更多。所罗门群岛的居民来源复杂,而他们都只喜欢和自己肤色相近的人结婚,因此保持了不同群体之间的肤色差异,这才出现了黑白杂处的奇特局面。要想更加深刻地理解肤色的所有意义,培养各种各样的审美观,我们还需要强大的认知能力,而这种能力在人类直立行走之初就已悄然构建,并最终展示了伟大的成果,那就是我们的大脑。如果没有发达的大脑,裸露的皮肤展示的肤色诱惑就将失去重要的审美价值。展示性感并理解性感,一直是推动人类进化的重要动力。

    相比于男人而言,直立行走对女人的影响更为剧烈,焦点在于维系人类传承的骨盆。对女人而言,骨盆不能太宽的意思就是,胎儿出生的通道必须收窄。而且直立行走需要极其粗壮的大腿,这都会占用骨盆空间——我们没办法让大腿长到别的地方去——胎儿的出口又被进一步压缩。总而言之,直立行走导致分娩通道变窄,育龄妇女的产道直径在生产之前甚至只有针孔大小。可就在产道被不断压缩的同时,人类的脑袋却由于直立行走而不断增大,这一大一小之间出现了严重的冲突。人类必须解决这个矛盾,以便让更大的脑袋顺利通过更小的产道。人类的所有后代都由女性生养出来,一旦生育通道被切断,便意味着种族灭绝,而不能解决这一困境的其他原始人都已消失了。在自然条件下,生育困境理论上可以有三套解决办法:一是用力挤一挤,把胎儿强行挤出来;二是不让胎儿的脑袋长得太大;三是把胎儿的脑袋变软一点儿。第一套方案正是女人生产时痛苦的根源,这对女人来说无疑是个严峻的挑战。论上而言,人类正常的妊娠期应该是21个月左右,而不是现在的40周,大约有一半的妊娠岁月被移到了体外进行。出生后的婴儿,必须继续发育没有成熟的身体,特别是大脑,那时已不必担心对母亲产道的伤害,但与此同时,提前出生的婴儿体格特别柔弱,根本不具备独立生活的能力。不存在生下来就到处乱跑的婴儿。所以,严格来说,我们都是早产儿。这是维系家庭关系的重要纽带,从而发展出了智力和文明,没有使得人类一直停留在动物层面。所以,早产的婴儿是人体进化的重要成果。频繁的生育为女人带来了意想不到的沉重负担。由于婴儿在体外继续发育生长,需要母亲无微不至的细心照料,不可能有太多的精力去采集足够的食物来填饱肚子,她们必须依靠别人来完成这项工作,否则后代可能一个也活不了。于是女性进化出了一整套留住男人的策略和选择机制。为了应对生育困境,牢牢拴住男人,女人或者说女人的身体,为此做出了巨大的改变,她们在改造自己的同时也在改造着男人。这是一个长期博弈的过程。女人做出的第一个改变,是延长性享受时间。女人做出的第二个改变,是使性爱变得有趣。对女人而言,如何吸引并留住男人是一个严肃的问题。为了得到男人的青睐,女性积极发展自己的外貌特征,经过漫长的进化淘汰,终于成功逆转了动物界通行的规律,看起来比男人要漂亮迷人。为了得到男人的青睐,女性展开绝地反击,手法就是积极发展自己的外貌特征,经过漫长的进化淘汰,终于成功逆转了动物界通行的规律,看起来比男人要漂亮迷人,因而具备了挑选更优秀男人的资本。男女双方为维系稳定的配偶关系,在相互讨好与相互提防的双重作用下,彼此都变得越来越性感,猥琐与丑陋很难找到市场。人类就这样与其他动物分道扬镳,慢慢变成了现在的模样:高昂的头颅、光滑的皮肤……人类的配偶关系就此成了动物界的一朵奇葩。正是这种稳定的配偶关系,推动着人类不断进步,最终走向文明,并由此而长盛不衰。虽然文明偶尔会给人类带来伤痛,甚至使得大规模屠杀成为可能,但文明之花仍将在废墟之上一再绽放。

    直立行走使得人类具备了长途奔跑能力,为了散发奔跑产生的过多热量,人类脱去了满身毛发,露出了光滑的皮肤,显示了不同的肤色。我们通过狩猎获得了更多的营养,进化出了更大的脑袋,但这却给女人带来了前所未有的生育困境。她们为了解决抚养后代的问题,不得不发展出隐蔽排卵和持续发情的策略,从而留住男人和她们组建家庭,然后通过不断的博弈,出现了一夫多妻制和一妻多夫制社会,但最重要的婚配形式仍然是一夫一妻制,正是这一婚配制度,为人类文明的萌芽和发展奠定了坚实的基础。

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