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在猿人出现的几万年间，它们留下的证据全都与用石头制造的工具有关。随着时间的推移，石器的质量也在不断提升，各种工具的用途可以明显地区别开来。但是，骨器的数量还是十分稀少的。考古学家在英国肯特的斯温斯肯比发现了几块头骨碎片，其中的两块是于1935年发现的，到了1955年，科学家们又发现了另一块碎片。这几块头骨属于一个年轻人，25岁左右，也可能更年轻一些。这些碎片除了明显比人类骨头要厚之外，和现代人类的头骨几乎一样。斯温斯肯比发现的古代人类生活的年代在20万年前，在之后的很长一段时间里，都没有留下什么人类的骸骨。即便是发现了一些，也往往不够完整。但是到了第四次冰期时，人类留下的遗迹明显多了起来，因为在这个时候，人类已经开始了穴居生活，在他们居住的洞穴里，发现了大量的遗迹。从欧洲、非洲到亚洲，在很多地方发现了人类的遗骸。这些人类的骨骼和现代人类有一些差别，而且他们之间也存在一些差别，但是毫无疑问，这些骨骼属于人类。
在这些发现人类遗迹的洞穴中，最著名的是德国尼安德特的洞穴。1856年，科学家们在尼安德特的洞穴中发现了第一批遗骨，而这些遗骨明显是人类的骨骼。科学家们把这些遗骨的主人称为尼安德特人。通过他们留下的资料，我们可以知道，这些人在第四冰期开始的时候，在欧洲的大部分地区和亚洲都有分布。他们的颅骨厚重，虽然直立行走，但是弯着腰，而且低着头，无法像现代人类一样昂首挺胸。这些人没有下巴，可能也不会说话。他们粗壮且笨重，和现代人类属于不同的种。但是，他们的头已经和现代人一样大了，所以，要把他们归入人的这一属。
这些还保留着野兽特征的“人”，也许正是猿人进化为智人的链条中缺失的那一环，但是这个看法也可能站不住脚。在上一段所说的那个典型的尼安德特类型的人之前，在他们生活的同一片地方，还存在着另一种人类，这种人类与我们更加接近。有时我们会把这类人称为概括化的尼安德特人，他们之间有很多相似的特征，但是与智人更加相似。概括化的尼安德特人的骨骼同时具有现代人类和尼安德特人的特征。人们在欧洲的很多地方都发现了这种人的骨骼残骸。存在这样一种可能，就是曾经有一种原始人，衍生成了不同的两支，一支发展成了像我们这样的人类，另一支则保留了粗野和笨重，进化成了尼安德特类型的人。
在很久之前，欧洲的地形和今天是完全不同的。如今的大西洋西部海水下的地方，在那时还是陆地。爱尔兰海和北海在当时是一片河谷。与如今格陵兰的巨大冰盖一样的冰川，在欧洲的北部不断扩张又消融。地球两极的巨大冰盖冻住了大量的水，于是海平面下降了，大片的土地暴露了出来。现在，这些陆地再一次淹没在了海水之中。在当时，地中海地区可能是比海平面低的一块盆地，这个盆地十分寒冷。在它南面的撒哈拉，在当时也并不是一片荒芜的沙漠，而是富饶肥沃的土地。在北方的巨大冰盖和南方的阿尔卑斯山以及地中海的盆地之间，有一片荒凉的平原，这里的气候从寒冷变得温暖，到了第四冰期，又再次陷入寒冷。
在这片平原上，生活着各种各样的动物。最初的时候，这里有河马、犀牛、大象和猛犸，剑齿虎在此时已经濒临消亡。随着气候不断变得寒冷，喜爱温暖的动物们不再到这里来了，而剑齿虎彻底灭绝了。长毛猛犸和长毛犀牛、野牛还有驯鹿分布在这片平原上，温带植物不见了，取而代之的是耐寒的植物。到5万年前，冰川向南的扩张达到了最高峰，这之后又逐渐消退了。
在这个时期的早期，有一些以家庭为单位的古代人类在这片平原上生活。这些人类可能是亚人，也可能是尼安德特人。除了一些零散的骨骸和石器，并没有其他的证据证明这些人类曾经存在过。可能还有其他种类的人类，也能够制造工具，但是我们无法证实，只能猜想。这些人类使用的可能是木制的工具，他们可能用木头加工成各种形状并加以使用，这种处理木材的方法后来被应用到了石头上。但是因为木制的工具没能保留下来，所以我们只能猜测它们的形状和功用。
到了气候最冷的石器时代，尼安德特人找到了新的居住地点，那就是石壁下面和洞穴里。这时的尼安德特人似乎已经学会了用火，他们在洞穴中留下了大量的生活痕迹。在他们住进洞穴之前，他们是在靠近水源的野外生活的。发展到这一时期，尼安德特人的智力水平已经使他们能适应各种艰苦的自然条件了。
在能够躲避寒冷的洞穴中，不但有人类，还有狮子、熊之类的大型猛兽。人类在进入洞穴之前，就要想办法把里面的动物驱赶出去，并且防止它们再次进来。使用火，毫无疑问是驱赶野兽和自我保护的好办法。在最初的时候，人们只会到达足以躲避寒冷的深度，而不会再向深处前进，因为无法持续地照明。他们在洞穴的角落里储存食物和用以点火的木柴，还会在洞口设置阻挡野兽的装置。这个时候，人们点燃火把来提供光亮。
尼安德特人获取食物的方法主要是靠捕猎。他们通常捕捉体形较小的动物，但是大型动物有时也出现在他们的菜单上。捕猎大型动物时，他们会使用木棍和石头制成的武器。用这些武器，他们能杀死驯鹿、熊，甚至是巨大的猛犸象。他们往往会跟踪猎物，等到猎物生病或是受伤时，他们就趁机下手，杀死这些猛兽。直到今天，生活在拉布拉多的印第安人仍然使用标枪来捕猎驯鹿。在英国的达伍利什，考古学家们发现了一条被人工开凿出的壕沟，这条壕沟被认为是当时捕猎大象的陷阱。尼安德特人杀死猎物后，通常会把肉当场吃掉，带有骨髓的大骨头则被带回洞穴，砸碎之后再慢慢吃。在尼安德特人的洞穴中发现的大量动物骨骼化石，大部分都是被敲碎了的大骨化石，而只有很少一部分是肋骨化石和其他骨头化石。尼安德特人会用兽皮包裹身体，他们中的女性负责把兽皮加工成衣物。
尼安德特人的用手习惯和现代人一样，通常是右手，因为负责支配右半边身体的左脑通常比右脑大。他们的后脑部分很发达，这个部分主要负责体力，但是负责智力的前脑部分却相对较小。他们和现代人的脑子差不多大，但是比例不同，所以在智力水平上他们与现代人有很大差距。这些人比现代人类更为低级，他们与现代人发展的路线完全不一样。他们可能不会说话，或是很少说话。他们发出的声音，还不能称之为语言。
这些原始的人类没有容器，所以需要在水源附近居住，并且要靠近石壁，可以随时取得石头来制造工具和生火。气候寒冷，所以使用火是很有必要的，而且点着的火一旦熄灭了，很难再让它燃烧起来。这些人似乎是用铁矿石和燧石互相撞击产生火星点燃干草来生火的，不需要大火的时候，火种会被封起来。通常，人们会围坐在火堆旁的干草里，妇女和孩童要不断收集干草，使火堆不至于熄灭。
一群原始人中间，会有一个带头人，他是这个群体的领袖。他懂得生火，所以孩子们模仿他的行为，学习如何使用这种燧石。妇女会在收集干草的同时寻找合适的燧石，她们从石壁中找出燧石，并带回居住的地方。
洞穴中通常有各种各样的兽皮。由此看来，很早之前，原始人就知道利用兽皮了。他们可能用兽皮包裹幼儿，或是铺在洞穴中的地面上，隔绝潮湿和寒冷。妇女负责处理兽皮，她们用石片把残留的肉刮干净，然后把兽皮展平，钉在地上，在太阳下晒干。男人则到处寻找食物。到了晚上，所有人都集合在火堆旁边，这时火会烧旺起来，用来抵御猛兽的进攻。在一个群体中只有一个成年的男性，其余都是女性和幼儿。当儿童中的男孩儿长大了，威胁到这个成年男性的地位，他就会被赶走，或者被杀掉。有些女孩会跟着被驱逐的人一起离开。这些人开始流浪，直到遇到另一个肯接纳他们的族群。当有一天，一个群体里的男性开始衰老了，他的牙齿脱落，不再有力量，这时，会有一个年轻的男性站出来挑战他，并将他杀死，这个年轻男性就会取代他获得领导的地位。上了年纪的人会被杀掉，当他们开始衰老，死亡就会降临到他们头上。
尼安德特这个类型的人类，在欧洲生活了几万年。这些和现代人类无比相似的人留下了大量的证据，证明曾经存在这样一个种类，他们按独特的路线超前发展，并且繁衍了很长时间。但是，在5万年前到2.5万年前，当冰期即将结束，气候开始变得温暖的时候，另一种类型的原始人出现在了欧洲，并且最终消灭了尼安德特人。