在达尔文的进化论(《物种起源》发表于1859年)之后,人类才认识到人最初并非人类,而是经过了漫长的进化过程才成为人类的。因此威尔士在《世界史纲》(1920年出版)中从阿米巴虫开始讲述世界史,正是因为阿米巴虫是单细胞生物,是生物进化的最初形式。
从最简单的单细胞生物进化到复杂的人类的过程中,留下了众多化石。如果将地球像剥洋葱似的一层层剥开,我们会看到没有人类的地球、没有哺乳动物的地球、没有鱼类的地球,甚至能看到没有生物的地球,而即使是没有生物的地球仍拥有漫长的历史。
从生物出现的太古代,经过中生代到哺乳动物兴盛的新生代,便是一段无法用语言形容的极其漫长的“历史”。在这段“地球的历史”中,不断重复着地壳的变动,上演着生物的出现与灭绝。这种种变动的最终结果,就是人类的出现。
也许人类是从猿猴进化而来的,也许人类只是和猿猴有同一个祖先。作为生物的人类属于哺乳纲、灵长目、类人猿下目、人科,而智人种(Homo Sapiens)是人科仅存的人种。不论黑皮肤、黄皮肤还是白皮肤,都属人科、智人种。同属类人猿下目但科不同的有大猩猩、黑猩猩、猩猩、长臂猿。它们与人类在科属上界限分明,用系统树解释其演化过程的话,则学者们有各种不同论点,第10页上便有一例。总之,如果往前追溯,则必然会有一个时间节点,在此节点之前,人类还不能算是人类。这个节点到底在哪儿,是学界今后仍需不断讨论的课题,而我们首先就会想到大猩猩、黑猩猩、猩猩、长臂猿这些和人科接近的大型猿类,它们的行为对我们研究原始人是不可或缺的。不过需要注意的是,经历了数十万年,这些猿类也并非毫无变化。
十九世纪以来,人们经常提到第三纪人类,但实际上没有任何证据能够证明第三纪人类的存在。(南方古猿是绝对无法追溯到第三纪的,但如果其化石是出自更新世前期的地层,是不是也可以考虑第三纪人类的存在呢?)在非洲,中新世存在高等猿类与猴子之间的物种,是一种普罗猿属的类人猿。它们起初不适应森林生活,而是生活在河畔的树林以及杂木丛生的大草原上。它们是以果、叶、芽、虫为食的草食性动物,大草原正好给它们提供了充足的食物。当它们穿过草原在河边的树林间移动时,用下肢直立行走可以抬起头,这样更有利于扩展视野,心情也更舒畅。随后它们中的一部分进入森林,学会了从一棵树荡到另一棵树;留在开阔地带的另一部分,则继续直立行走。留在森林中的开始了像大猩猩、黑猩猩一样的悬垂运动,在树林间悠荡,为了更好地抓住树枝或摆动身体,它们的胳膊也进化得越来越长;而另一些继续直立行走的,则成了人类的祖先。
世界上现存动物中与人类最接近的就是黑猩猩、大猩猩等大型猿类,因此人们习惯于从它们身上找寻人类祖先的影子,但人类却无法解释猿类那长长的手臂。难道说人类的祖先最初像大猩猩那样进化出长长的手臂,熟练地在树木间悬垂移动,之后手臂又变短并离开森林吗?这明显不合理。因此人类必定没有经过大猩猩、黑猩猩的阶段,而是从普罗猿属类人猿便开始了直立行走。(普罗猿属类人猿存在于第三纪,可以认为它是人类与大猩猩的共同祖先。)
悬垂移动也好,直立行走也好,都有利于注视前方,使得行动能够应对的范围变广。
在第四纪与人类最接近的是在南非发现的南方古猿,存在于更新世前期至中期。我们称其为非洲猿人,这表明它们尚未完全变成人类。
人类与猿猴的手足比较
上、下排从左到右依次为:人类、大猩猩、黑猩猩、猩猩的手和足
人类与非人类,或者说人类与猿类的区别到底是什么?这是个很难回答的问题。首先要问的是,在生理结构方面,脑容量、头盖骨、下颚骨、牙齿、四肢等更接近人类还是猿类;其次要问的是,这些生理结构能够展现出来的身体机能更接近人类还是猿类?比如大脑中是否有语言中枢是个大问题,是否使用语言是区别人类与猿类的一个最重要指标。还有,人类可谓能够制作工具的动物,能利用火也可以被列为人类的特征之一,甚至是否除了草和果实还吃肉,即是否具备杂食性也可以被列举出来,而这与牙齿结构有紧密联系。另外,也有人说是否直立行走才是人与猿的最重大区别。那么在众多的区别特征中,是具备其中一个便可称为人类呢,还是必须具备全部特征才能称为人类?这些特征之间的关系又如何?
先来看看被当作与猿类最接近的人类化石的南方古猿。1924年,这种非洲猿人的化石在南非德兰士瓦省的汤恩被发现,发现的地层为更新世前期。这是一个孩子的化石,保存了全部的乳齿和正在萌生的第一恒臼齿,这一点值得研究。它的头盖骨与黑猩猩在所有方面都高度相似,但脑容量更大,有680立方厘米。(黑猩猩的脑容量约500立方厘米,大猩猩的脑容量约600立方厘米,人类最少800立方厘米,700~800立方厘米是人类与类人猿的分界线。)它的牙齿在所有方面具有人类特征,呈扇形排列,臼齿有两个牙根,它的下颚并非像猿类一样前后活动咀嚼,而是与人类相同左右活动,牙冠已磨平。尤其值得注意的是它的犬齿极小,下排第一臼齿也具有人类特征。
除此之外,非洲的各地还发现了四十多具非洲猿人化石,比如约翰内斯堡附近的斯德克方丹岩洞、斯沃特克兰斯、克罗姆德拉,德兰士瓦省的麦卡潘斯凯特。从上述地点发现的化石可以找出其共同的特征。
这之中不仅有头骨化石,还有盆骨及下肢骨的化石。盆骨前后长,形状扁平,与人类相似。盆骨与大腿骨连接处可见直立行走留下的痕迹。非洲猿人可以不借助外力站立、行走、奔跑,如果姑且称其为人类,它们便是最早的人类了。
人与猿步行比较图
从右至左:人、大猩猩、黑猩猩、猩猩、长臂猿
(注意步行时的腰部与手臂长度)
非洲猿人直立行走,解放了双手,牙齿结构又与人类相似,其饮食习惯也应与猿类有了区别。它们不仅像大猩猩那样在森林中食草,还会像黑猩猩那样在草原上吃浆果和坚果,有时也会捕猎小动物吃其肉。据说黑猩猩只要吃过一次肉,便会喜欢上吃肉,因此人类的祖先也应该比较容易养成食肉的习惯,进而成为杂食性动物吧。(类人猿的牙根有五个突起,长尾猴只有四个突起。类人猿不吃肉,变成了人类才开始杂食。)
之所以开始吃肉是由于饥饿。在饥饿的驱使下,没有尖利犬牙的它们成群地使用工具捕猎小动物,或是将野猪、鬣狗、秃鹫这些肉食鸟兽赶走,占有它们的猎物。至今非洲的小孩,还会将野猪赶走,好吃它们剩下的猎物。在对非洲黑猩猩的调查中发现,黑猩猩会捕食羚羊、野猪、猴子。日本猿猴有时也会捕食野兔。由此看来,不管非洲猿人如何杂食,仅凭这一点还不能称其为人类。
非洲黑猩猩钓白蚁很有名。黑猩猩将一根用唾液沾湿的树枝伸进两米深的白蚁穴里,抽出后吃树枝上沾满的白蚁。虽然简单,但树枝也是工具。不仅有工具,钓白蚁还需要技巧,抽出树枝的时机要合适。还有,树枝也有讲究,必须是桑树嫩枝,至少需要从众多的树枝中挑出合适的。另外,树枝长了要截短,有旁枝要揪掉再用。人类是会制造工具的动物,非洲黑猩猩有近似的能力。
不仅如此,黑猩猩还会将树枝伸进树洞中的蜂巢蘸取蜂蜜,也会将树叶揉搓后像海绵一样吸取树洞中所剩不多的水。
非洲黑猩猩的确会使用工具,也有类似制造工具的能力。非洲猿人大概也能完成类似的事情吧。狒狒会捉小鸡或偷鸡蛋,有时会由老练的领导者负责指挥,有组织地捕猎绵羊、羚羊,它们的工具就是强健的犬齿。但是,非洲猿人只有小型犬齿,捕猎时必定使用了替代的工具,但遗憾的是它们使用过的石器至今未有发现。
麦卡潘斯凯特猿人的地层中发现了大量破碎的兽骨,主要是吃剩的骨头,也许有一部分曾经是武器。从斯德克方丹岩洞地层中出土的兽骨也具有类似性质。非洲猿人应该是从肉食时期开始制作工具,至少是使用工具的。不具备尖利犬齿的非洲猿人要切开肉类、剥去动物毛皮想必十分困难,如此一来就需要锋利的石器。而工具一旦制造出来,其用途必然越来越广。
非洲奥杜威峡谷百米悬崖的第一床对应着卡梅西亚雨季(第二雨季,大体相当于第二冰期 ),这里与河马、鳄鱼化石一起出土了奥杜威文化的打制石器。第二床第一层包含贝壳前期的文化遗迹,出土了东非猿人的化石;第四层、第五层出土了阿舍利(Acheul)文化的石器。东非猿人在非洲猿人中最古老,但非洲猿人是否制造了石器这点还是有疑问的。
会使用火是人类出现的一大标志,那非洲猿人是否会取火呢?人类在汤恩采石场的碎石中发现了非洲猿人化石,将其命名为普罗米修斯南猿。普罗米修斯是希腊神话中的英雄,为人类偷来火种,被宙斯惩罚钉在高加索山上。就是说,人们是在采石场发现了炭和火烧过的骨头,因此才为它起了这样的名称。但其后的调查发现,那并非炭,骨头上的黑色痕迹也并非火烧留下的,而是铁、锰的氧化物。因此,普罗米修斯南猿还不会用火。
在斯德克方丹岩洞中,和非洲猿人的牙齿一同被发现的还有五十把左右石刀。这些石器据说并非非洲猿人所有,但是不管怎样,这是人类定居于洞窟的开始。定居于洞窟可以避寒,却需要驱赶野兽,也需要最小限度的照明,因此,定居于洞窟怎么算都和火的使用有很深的关系。
非洲还有一处位于马卡潘山谷的“灰炉洞窟”,这里有几处炉灰层,有明显的使用火的痕迹,但是其地质年代约为第三间冰期之后,遗迹较新。定居洞窟并使用火更早的还是北京猿人,这个我们之后再叙述。
非洲猿人已完成了直立行走的进化,牙齿结构也与人类无异。但是,其脑容量较小,也不会使用火及制作工具。至于语言,考虑到较小的脑容量,应该也仅止于幼稚的嚎叫。
总之,非洲猿人虽然有了进一步的进化,但却仅止于此了,还只能被称作猿人。比它们更进一步的,作为最古老人类登场的是爪哇猿人和北京猿人。
十九世纪末,生物学家海克尔推测出在南亚会发现猿人的骨骼,他在地图上指出的地方便是印度尼西亚的巽他群岛。虽然是推测,且范围太大,几乎不可能去证实,但仍有人坚信于此,不顾一切困难去了巽他群岛。
这个人就是阿姆斯特丹大学教解剖学的博士杜布瓦。
他不顾所有人的反对,加入了荷兰的殖民地军队,作为军医前往苏门答腊岛。抵达苏门答腊岛后,他展开了积极的探索,到处去发掘。但是,这样漫无目的的发掘,并没有让他发现猿人化石。一年、两年、三年过去了,人与猿之间“缺失的一环”一直未曾出现。
他又从苏门答腊岛转移到爪哇岛。从1891年起的三年内,他沿着特立尼尔的梭罗河左岸努力寻找,终于发现了头盖骨及左侧股骨,另有两枚臼齿。
头盖骨的比较
从上到下依次为:黑猩猩、非洲猿人、亚洲猿人、现代人。头盖骨依次变高,上颚缩回,眉骨隆起降低,脑容量增大
头盖骨骨壁较厚,颅骨低平,额骨倾斜,眉脊呈屋檐状。第一头盖的脑容量约为914立方厘米,第二头盖约为750立方厘米,均比南方古猿的630立方厘米大得多。头盖骨的长宽指数(亦称头颅指数,可简单作为划分人种的依据),第一头盖为78.8,第二头盖为77.9,都属于中颅型。其齿形十分原始,因此一直以来有人质疑爪哇人并非人类,而是猿类。
爪哇猿人头盖骨(复原图)
大腿骨左侧较长,全长45.5厘米,平直少弯曲,显然属于直立行走者。因此,这个猿人被命名为“Pithecanthropus erectus”,意为直立行走的猿人。与北京猿人相比,其大腿骨更长,更擅长行走,因此也不断有人质疑,这样的大腿骨是否属于上图的头盖骨。这种质疑十分强烈,就连杜布瓦本人最后好像也将特立尼尔的猿人看作巨型猿类。
1951年,贝格曼通过含氟量测定,证明这块大腿骨与头盖骨是同一年代。(同一场所、同一条件的情况下,含氟量越高年代越久。)而且,抛开大腿骨不看,仅从头盖骨也能推测出它属于直立行走的物种。从大腿骨推算,可知爪哇猿人身高165.8厘米,远高于北京猿人。
发现爪哇猿人的荣誉自然应属于杜布瓦。正因为如此,他为了证明大腿骨和头盖骨属于同一个猿人,还要花费远远更多的精力。双膝微曲、长臂下垂、蜷着身体晃来晃去的猿人形象,已经刻在了杜布瓦的脑海中。它们不再是猿类,但也不是完全的人类,它们拥有向外突出的脸颊、高耸的眉骨、深陷的眼眶,杜布瓦想象这是一种眼睛总向下看的生物。
但要破除人类内心的迷信与偏见,比剥掉地球厚厚的地表更难,他受到了各方的质疑与反对。反对者无法接受人类来自猿类,准确地说,是来自现代猿类的祖先。他们认为杜布瓦发现的头盖骨属于长臂猿,大腿骨则属于现代人类,大腿骨并非几十万年前的化石,而是属于距今较近的地层。杜布瓦勇敢地与反对者抗争,并继续着在特立尼尔的探索。
杜布瓦在五年间,先后发现了三百多块古生物的骨化石并送回欧洲进行分类、研究,但从中只找到了三片腰骨。与此同时,反对的声音始终十分强烈,迫使杜布瓦自己也不得不改变主张。
但掌握真理的人会赢得最终的胜利。忠于事实的人们最终认识到了杜布瓦发现的价值,赞成他的人越来越多。后来北京猿人的发现,终于让亚洲,乃至世界上猿人的地位获得了承认。
中国的城市里有很多某种店铺云集的商业街,起源于中国古代的“市坊”,其中有珠宝街,有食品街,食品还分干货、粮食、点心等,当然也有药铺云集的商业街。药铺中汇集了所有药材,有植物、动物骨骸、矿物,甚至还有很多闻所未闻、见所未见的奇珍异物。总之,这些都是中国五千年来,成百上千亿人经验的积累。
其中有一种被称为“龙骨”的药材,如果逐字翻译成英语的话,就是“dragon bone”,而这正是史前大型爬行类或哺乳类动物的化石。正统的学者认为这种动物可能是恐龙或剑龙,反正也想用这个“龙”字,所以不管药材商取的名字多么带有神秘色彩,也未对此提出抗议。总之,“龙骨”就是又重又硬的钙化的石头。
这些“龙骨”做药材当然也会起点儿作用,不过地质学家和古生物学家在乎的不是这些。对他们来说,药铺是难得的好去处,他们在药铺里搜寻研究资料也没有什么不可思议的。1899年,德国的博物学家哈贝尔来到中国,本打算去中国内地考察,但由于义和团运动爆发未能成行。于是哈贝尔就在上海、宁波、宜昌、北京等地的药铺中采购了不少龙骨、龙齿,送回德国。后来,慕尼黑大学的马克西米利安·施罗克教授据此发表了一篇题为《中国哺乳动物》的论文,从那些“龙骨”中识别出九十多种哺乳动物的骨骼,但属于类人猿或人类的只有一颗牙齿。
二十世纪初的远东地区,学术上还处于一片黑暗,也正由于还未开发,因此很多人对此寄予厚望。特别是中亚地区,它被称为“黑暗大陆”,还是人种的发源地,因此中亚探索热的兴起也就不足为奇了。
瑞典地质学家安特生 就是在这股热潮中,于1914年来到中国,迈出了探索的第一步。
安特生从各地的药材商以及传教士处获得信息,并一一前往现场勘查。其中有一处遗迹位于北京西南50公里的周口店鸡骨山。鸡骨山的红黏土中藏有丰富的鸟类、兽类的化石。
安特生于1918年2月22日、2月23日前往勘查,果然查明此处埋藏有大量化石。1921年初夏,安特生向来中国的师丹斯基建议,去周口店鸡骨山挖掘三趾马(蹄部为三趾的马,第三纪上新世红土层的标准化石。其上覆盖有更新世的黄土层)的化石。
周口店是为开采煤炭和石灰而建的一条铁路支线的终点站,十分偏僻。车站西北150米处有一个碎石场,其地势比车站高,在它的北面有约百米高的石灰岩悬崖。安特生发现石灰岩中出现了裂缝,而裂缝中塞满了动物化石。此处人称“老牛沟”,正是日后出土人骨化石的周口店遗址所在地。
安特生一眼便看到了泥土中露出的石英片,他进而推测其中或许会有人类制造的工具。他指着洞穴中的堆积物对师丹斯基说:“我认为这洞里肯定有我们祖先留下的东西,一定要仔细找。如有必要,哪怕把洞里的东西全都挖出来也行。”也就是说,当时安特生便期待着会在周口店发现人类遗骸。最终,1923年,他们发现了最早的人类遗骸化石,那只是一颗牙齿。1926年10月22日,在北京协和医院举行的瑞典皇太子夫妇的欢迎仪式上,安特生博士宣布了这项发现。当时他报告的只是一颗前臼齿和一颗大臼齿,由葛利普命名为“北京人”(Peking man)。
周口店地形
可是,当时出席仪式的资深人类学家德日进(1881—1955年在世,与天津北疆博物院的桑志华一起在河套地区进行野外考察,发掘收集了河套人的化石及旧石器,是该方面研究的先驱者)和桑志华,对此提出了质疑。两天后,他们通过信件指出,该臼齿化石没有四个齿根,和食肉兽类的牙齿无法区分。
周口店遗址的发掘在洛克菲勒财团的资助下继续进行。地质调查被委托给地质研究所,由年轻的瑞典地质学家布林主持;人骨化石则被送往协和医院由步达生负责研究。
1927年4月16日至10月18日,人们在周口店遗址挖出了3000立方米的堆积物,初步探明了洞穴形状,并发现了第三颗牙齿——下颚左侧第一臼齿。该牙齿保存良好,经判断与前两颗牙齿属于同一物种。步达生将其学名定为“北京猿人”(Sinanthropus pekinensis)。
辛亥革命后的中国,地方上军阀割据,战乱频繁。当时北京附近也会偶尔发生战乱,周口店也能听到枪炮声,常有带着武器的士兵徘徊在发掘现场附近。军队的调动和流言蜚语使得人心惶惶,但布林不为所动,终于按计划完成了发掘。