书城科普读物科学伴你行-动物奇趣
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第36章 早期人类(1)

科学家们对人属的定义仍未有统一意见,包括要超过一个界限或界河才能进入人属这种流行的观点。曾有人提出形态学的界河如脑量,行为上的界线如两足行走和习惯性的使用工具。这些只不过是人属内“级”的定义。只有人的进化系统仅为一支时,这个定义才合适。比较进化支的分类目的在于明确定义,而且包括了分支点以后全部进化线上的成员。正是由于进化方式的性质,使得进化支之间的比较不能靠近分支点,使共同派生特征的鉴定问题变得更大了。通过化石可以看到现代人最明显的形态学特征就是脑与身体大小的关系,值得注意的是一般的齿列以及与上下肢活动有关的形会学特征,特别是与用手操纵、平衡和运动有关的形态特征。虽然技术和智能的获得是人类适应性改变的必要部分,但很难从人类化石研究中知道这些是如何发展的。第一个实际困难是很难发现化石和考古材料的联系。第二个问题是假如不止有一个进化系统,那么就不会有先决前提来假设文化仅限于一个系统内。然而文化又是在种系进化系统(仅是假设的前进进化)中有影响的一种标准。

1959年鲍氏东非人的发现使人们对奥杜韦作了进一步的勘测和发掘,除了发现更多的鲍氏种外,还发现了其它人科成员的化石,这些新的化石出土于层位Ⅰ和层位Ⅱ,这些地点中至少有两处的地层中时代早于鲍氏种的层位。1964年收集到大量的证据,这促使重新命名了人属,把新的材料一起放到一个新种内,即能人。人们注意到这些材料的一些特征如脑量、脑形状、牙齿的形态、手和足骨的特征。脑量是根据一个残破不全的脑颅研究的,结果表明,脑量大于已知的南方古猿类的脑量。一般来说,牙齿比南方古猿类小而窄。虽然存在一些区别性的特征,但是足骨和手骨与现代人很相像,能人发现于三个所谓的“生活遗址”中。通过收集的石制品和破碎的动物遗骨可以说明人类长期占据过这块地方。虽然“鲍氏种”也发现在这样一个“生活遗址”中,但新种的名称(意味着有能力的、用手操纵的、有智能、有力量)超出了作者认为的能人是石制品制造者的偏见。自从1964年以来,在奥杜韦峡谷发现了50多件标本,大部分放在“能人”中;这些标本包括头颅和头后骨。“能人”的材料非常重要,因为放射性和地磁方法测定奥杜韦标本的年代是很成功的,在层位1出土的“能人”年代为距今180万年。

把这些材料放到人属中不是没有争议的。研究过非洲南部南方古猿化石的罗宾逊认为奥社韦出土的头骨和牙齿应该放在两个分类单位中,在层位Ⅰ和层位Ⅱ下部的材料与南方古猿非洲种没有明显的区别,所以不能另立一个新种,而层位Ⅱ上部和中部的材料是很进步的,应该放在直立人中。地质学和古生物学的考证说明,层位Ⅱ的地质时期的古环境有过相当剧烈的变化,考古材料也说明了这一点。在层位Ⅰ的地质时期,一个盐湖吸引着动物,在这里发现了几种喜欢沼泽地的动物标本,考古的材料也证明这些动物生活在湖岸上。层位Ⅰ地点的石制品与奥杜韦文化一致。最常见的工具类型是砍伐器,通常是具有粗糙石片刃缘的火山岩。在层位Ⅱ,土壤的变化说明当时的气候变得更干燥,盐湖变小,含盐量增高。动物化石材料也说明动物群的变化,更多的是栖息开阔地的种(如斑马)。气候变化后的考古地点不再位于盐湖旁,而是在河流附近。工具类型增多,出现了两面加工的石片工具,称两面器。

进一步分析奥杜韦“能人”的材料也会提出这样一个问题,即是否存在着更多的分类单元?头后骨的研究对原来的功能解释提出了异议,认为它和南方古猿有亲缘关系。作为人科的几个特征是:无眶后骨的缩窄;更为直立隆起的前额,窄而深的下颌关节窝;相对正中的枕骨大孔位置和膨隆的枕部外形。最后这点提示了南方古猿和能人脑量的区别。测定三个复原的能人颅骨得知脑量为640cm3,南方古猿(七件标本)的脑量为450cm3。在统计学上,这些区别是很有意义的,但测定方法不能说明复原的误差。遗憾的是没有更多的能人躯干骨。

在发现了一小部分人科成员的化石,通过比较,它们更像能人而不像南方古猿。这些材料包括一个成年个体的头骨碎片和磨损齿列的一部分,化石发现在层位G的上部,年代小于200万年。

有趣的是,第一个考古证据是在G点之上的层位F点发现的,包括与居住遗址有关的人工制品。遗址位于洪积平原,并与河曲有关。这能够说明在180万年以前没有人的存在、没有考古意义吗?并不一定,因为这个时期前许多沉积都与河流有关,人工制品的遗物可能没有被保存下来。从啮齿动物和花粉化石来看,大约在180万年左右气候发生了变化,变得更干燥,更像热带稀树草原环境。这样的环境可能更适合人类,人也可能从其它地方迁居到这里。虽然古环境证据不能测定,但这一点是很明显的,假如人类像其它动物一样只生活于他们首次出现的那种生活环境,他们就不能进化了。

在库彼福勒发现的第一个人化石也像奥杜韦的一样,归属到南方古猿鲍氏种内。从1970年以来,又发现了另外一个分类单元,第一件标本是下颌骨。

粗壮特征少,牙齿比南方古猿“粗壮型”小,人们认为他更像晚期人科,而不像南方古猿鲍氏种,所以把他放在人属内。这件标本是在发现南方古猿鲍氏种的沉积中找到的,这就增加了奥杜韦的证据:人属和南方古猿鲍氏种是同时代的,属于平行进化的两个分支。接着发现了许多下颌骨、牙和头后骨。

KNM—ER803号头骨非常像周口店和奥杜韦的直立人,一块距骨材料提供了与现代人种相似的形态和测量证据。所有这些标本都是在库彼福勒组上段发现的,年代为150~180万年。

1972年发现了更多有意义的化石材料。在库彼福勒组下段的凝灰岩层即KBS凝灰岩中,发现了一系列化石标本。经验表明,KBS是很难测定的凝灰岩,但其中一件标本提示年代为260±26万年。古地磁研究结果也相似,只是不能通过它来下结论。