人类真是顶尖的本位主义者!
在哥白尼建立现代天文学之前,我们的祖先一直相信,他们所居住的地球是宇宙的中心。即使达尔文力证我们只是进化树上最近才出现的一个分枝,但大部分的人们仍情愿相信,人类这种动物比其他生命来得优秀。
该死的人类!
马克·吐温在他一篇曾被查禁的散文《该死的人类》(The Damned Human Race)中写道:
从现在向前推算三千万年,大自然为人类所做的各项准备一直积极运作着。从翼手龙发展到鸟类,从鸟类到袋鼠、再到其他有袋类动物,从乳齿象、大懒兽、大三趾树獭、爱尔兰麇鹿,以及其他随你制造出什么有教育性化石的动物群,他们都在为人类准备着。
第一次大冰期到来。动物纷纷在冰期之前撤退,并跨过白令海峡上的陆桥,在欧洲及亚洲大陆上飘荡,然后逐渐死去。少数幸存的动物,则肩负延续生命的责任。地球在两百万年间,经历了六次冰期与间冰期的交替,到处追赶着这些可怜的孤儿,从一种天气追逐到另一种天气,从两极热带型闷热的蒸气锅,到赤道的极地森林,周而复始。它们从来都不知道接下来的天气会转变成什么样子。在没有丝毫预警之下,大水突然淹没了它们原本选择安居的土地,逼得它们把地盘让给鱼群,并得向高处攀爬,爬到海水不及之处,最后在一小块干燥零碎的土地落脚。接着,火山也爆发了,它们再次被迫迁散。
就这样,这种不安定且到处游荡的日子,一晃就大约二千五百万年,其中一半的时间在水中飘泊,一半的时间则在陆地上寻找栖息地。他们一直怀疑着,到底何苦来哉?当然,他们绝对想不到,这些事情都是为了迎接人类到来所做的准备。如果不这么做,地球将无法提供舒适安稳的环境,来恭候人类大驾光临。
最后,猴子出现。同时,它们也都窥见人类已经距此不远。而事实上也是如此,在猴子发展近五百万年后,它们终于转变成人类——头、脚、眼、手一样都不缺。
这就是人类的故事。人类在地球已经有三万二千年的历史。这世界用了数千万年的时间来为他做准备,而人类的存在,也的确证明地球当初的所做所为,正是为了此一目的。我猜是这样吧!我不知道。
如果艾菲尔铁塔代表整个地球的年龄,而塔顶的油漆皮代表人类所占的部分;一定会有人认为,铁塔是为这层油漆皮而建造的。我断定必然会有人这么想。我也不太清楚。
就像马克·吐温在这篇讽刺短文中所说的,人类其实并不代表进步的顶点。那些认为人具有特殊利益,并以自然界代言人自居的人,根本就不了解地球上所有生命互相依存的真实关系。如果你只把进化历史当作是“为人类来临所做的准备”的话,你将无法以中肯的观点来看待进化史。
事实上,80%的生命历史都是属于微生物的。我们只是20亿年前氧气聚集时期,代谢氧气的细菌和其他细菌排列组合的结果而已。我们是细菌的遗迹。我们身上的DNA在分子生物学家的辨识下,和现存的活细菌DNA有极高的相似性;而人类细胞线粒体的分裂形式,和许多细菌的分裂也极为相同。
人类寄生虫
人类并没有多特殊、多与众不同,也不是孤立的。从哥白尼观点衍伸出来的生物学来看,我们不但不是宇宙的中心,而且我们“主导地球生命形式”的优势地位,也被剥夺了。
这或许是个打击,但毕竟我们不是生命的主宰,更不是进化阶梯的高阶,只不过是生物圈智能排列组合的结果。基因工程并不是人类发明的,我们只是逐渐融入细菌的生命循环,学习它们很久以前就已经发展的基因交换和拷贝技术。我们也没有发明农业或是骑马术,我们只是与植物和动物的生命循环互相交融。事实上,它们的数目已和我们不相上下。
同理,人类那些过度自夸的科技成就,从一万年前西南亚的文字,一直到现代的微硅芯片,都不是我们的财产;它们属于所有生命相互关联的生物圈。事实上,即使再重新进化一次,它们还是会属于生物圈,而绝不属于我们。根据“智力本质来自螺旋菌”的理论,高科技并非来自我们的脑袋,而是这星球自然界的成就。
人类经常惯于把自己隔离于其他生命形式之外,并不断榨取它们。但是,这种状况不是永续现象。进化历程中一再重复的共生作用的真理提醒着我们,人类仍处于一个侵略的“寄生”阶段。如果我们还想在进化史上名垂千古,那么,我们势必得放慢脚步,试着和地球上的其他生物融为一片,与它们分享世界资源。
大灭绝二三事
人类在地球表面快速兴盛及扩展的故事,根本不能算是一部征服史。我们就像是富有且被宠坏的遗产继承人一样,直接从历经几次大规模生物灭绝事件的劫后重生的动物身上,遗传到优良的基因。
在那场6600万年前的著名白垩纪末期生物灭绝事件当中,不只是恐龙,许多哺乳动物和海洋浮游生物都灭绝于此。而2.45亿年前恐怖的二叠纪─三叠纪大灭绝事件(Permotriassic extinctions),则毁灭了当时52%的地球生命(白垩纪末的灭绝事件只死了11%的生物,比较起来算是小巫见大巫)。科学家提出许多理论来解释这些灭绝事件,其中一种说法认为,在二迭纪─三叠纪之际,世界唯一的超级大陆盘古大地(Pangaea)在当时分裂成南北两块;而另外有关白垩纪大灾难的说法,则是因为有颗大陨石撞上地球。
从5亿年前到今天,总共有四次比恐龙“遇难”还要凄惨的大灭绝事件。据说从统计数字来看,大约每隔2600万年左右,就会发生一次灭绝事件,这对某些天文学家,特别是加州大学柏克利分校的穆勒(Richard Muller)而言,特别有意义。他提出了“复仇女神”(Nemesis,太阳的一个假想姊妺星)的想法。这种假说认为,复仇女神会周期性地将欧特云(Oort Cloud,欧特云是依荷兰天文学家欧特的姓氏所取的,指的是冥王星外的陨石及宇宙碎屑聚集带,有可能是太阳系形成时的原始物质)中的陨石拉出原有的轨道,使陨石逐渐旋转着冲近太阳,其中有些陨石会撞上地球,造成生物圈的重大灾难。
其他人则认为,太阳系在我们所处的螺旋状银河系平面上进行的规律的垂直运动,是造成大灭绝的原因。太阳绕着银河系中心转一趟大约要2.5亿年,它一路上上下下动个不停,在经过星体较浓密的地点,会周期性从欧特云吸引一堆陨石。
不论是哪一种原因,能在这种周期性灾变下生还的子孙,就继承了地球。
就像传说中的凤凰鸟,生命借由DNA,在历尽浩劫后,以全新的姿态浴火重生。我们可以追溯自己的历史,但是也应该记得,我们并不比现今仍活着的其他生物来得必要或高贵些。
脊椎动物初现
地球上第一种脊椎动物,大概是5.1亿年前从无脊椎动物的蝌蚪状幼虫进化出来的。这种体形相对较大的怪物,具有磷酸钙质的背脊骨,以及保护精密神经系统的脑壳。
从许多动物幼年时期发育的相似性和寒武纪晚期的骨骼化石碎片来分析,科学家提出了一种理论,认为某些幼年无脊椎动物可以在蜕变为成年形态之前便有生殖能力。这种我们称为脊索动物的古老动物,它们只有脊柱,但不具骨骼。例如,有某些寒武纪的有壳动物,在它们的钙质累积到某程度后,就会产生不同的形式,形成具有外部盔甲但没有下颚的像鱼的动物。这些早期的无颚鱼体长大约30厘米,它们觅食的方式是吸入海水,且毫不选择。
由于地质作用造成海岸线周期性的变化,使得许多鱼类露出水面,并在热带海岸边缘气喘吁吁痛苦挣扎。一旦潮间带的小池塘、湖沼及淡水池都干涸时,几乎所有原始的水生动物都难逃一死。但也有例外,如澳洲及非洲的肺鱼。今天的肺鱼可以呼吸含氧浓度高的水及空气。科学家认家,它们应该是当时劫后余生的幸运儿。
肺进化自游泳气囊,而其进化来源却是肠子的膨胀处。今天鱼类用来在水中上浮下沉的鱼鳔,是一种改造过的原始鱼类肠袋,这种袋子在早期鱼类搁浅在泥巴地或干地时,借来用作氧气的充填装置。当澳洲及非洲的湖泊和河流开始发生季节性干涸时,肺鱼的脑组织便产生一种能降低它生理活性的物质,使它进入类似冬眠的状态。就在其他鱼类一一在泥泞的河床中死去时,肺鱼目(Dipnoi)物种则如往常一样,仍能活到下一季。
然而,肺鱼在脊椎动物进化过程中所扮演的角色并不重要,因为它们都只局限于地球上某些孤立的干涸河床地区。事实上,它们并不是蹒跚于陆地的鱼类祖先之直系子孙。
不是肺鱼
另有一支鱼类也有肺,是具有肉鳍的总鳍鱼目(Crossopterygii)。它们起源于4亿年前左右的泥盆纪,可能曾进化为两栖类。真掌鳍鱼(Eusthenopteron)是这一支谱系的化石属。由于具有似鱼的背骨及粗短的鳍,真掌鳍鱼的亲缘关系很接近沿着水边爬行的动物分支。也由于它们有下颚(一项独特的鱼类构造,对所有后来陆生脊椎动物的发育很重要),真掌鳍鱼看起来像是两栖类和鱼类的中间生物。
科学家也曾在三迭纪的化石纪录中,发现类似真掌鳍鱼的生物。两栖类、爬虫类、鸟类和哺乳类的祖先都有肺,这在当时可能是一种特化的鳃,可以在短时间忍受没有水的环境。在二迭纪─三迭纪灾难频仍之际,鱼类生存的水塘可能干涸过许多次。有些人认为,当时蛙类、鲵类及蝾螈的祖先早已经登陆;但也有其他人认为,现代的蛙及鲵和早期的两栖类很不一样,这表示它们是来自不同的鱼类起源,其分离的时间可能得回溯至2.4亿万年前。
煤沼之王
最早期的两栖类真可说是“煤沼之王”。它们的分布时期,可自泥盆纪晚期追溯到三迭纪结束(约3.45亿年前到1.95亿年前),鼎盛期则是在3.1亿年前。格陵兰复原化石鱼石螈(Ichthyostega),是第一批真正的两栖类之一。它们具有肉足、鱼鳞被覆的残留尾巴及两栖类的头;此外,鱼石螈的骨骼构造和呼吸空气的鱼类也有密切的关系。
在古生代晚期(4亿年前到2.45亿年前)的沼泽丛林、遍布大地的苔藓类及巨大的种子蕨类植物之间,到处充斥着奇异、为数众多的两栖类生物。现生生物当中,除了青蛙和它们有些相似外,它们少有什么特征遗留到现在。
三迭纪开始了爬虫类的世代。2.45亿年前,爬虫类已经取代两栖类在陆上的地位;而约在1.95亿年前的三迭纪末期,整个水域也成了爬虫类的天下。
爬虫类拥有强而有力的下颚、不怕干旱的皮肤;最重要的是,它们能产生新形式的蛋。爬虫类的蛋(及后来哺乳类的子宫)是古老海洋环境的再现,它们将古代的水域生活随身携带,维持着它们两栖类祖先原本生活的水生环境。雌爬虫类所产的蛋较少、较大而坚硬,且它们的蛋壳能将水分保存在壳内,但仍容许空气进出,取代了两栖类那为数众多但尺寸小、像果冻般的卵。
具有羊膜、含大量卵黄的蛋,让爬虫类准备好在陆地上生活。今天我们所见的各种蜥蜴,它们主要支系的进化年代大约是在2.4亿年前。其中还有一些无脚的蜥蜴(蛇类),它们主要的“科”则到三千万年前才进化出来。
两栖类从来无法完全脱离水分过活。即使今天,它们仍得在湖沼、溪流或水坑中下蛋,并经历蝌蚪阶段才能发育完全。相反的,爬虫类胚胎发育的早期阶段,则完全在受精卵充满水的环境中进行。这种包裹方式,是重要的进化革新,可媲美于古生代的蕨类所发展出来的种子。除此之外,在爬虫类的组织结构中,鱼祖先的典型鳍构造已有所改变。现生蜥蜴脚、马蹄和人类手掌的比较解剖学显示,动物四肢都是由鱼鳍进化出来的。所有具脊椎的四肢动物,其实都保存了共通的骨骼结构。
伴随生物由水生变化到陆生的另一项重大改变,则是角蛋白(keratin)的生成。角蛋白是构成爬虫类皮肤及哺乳类毛发的特有蛋白质,它使爬虫类能够抵抗干旱。角蛋白可能是少数不直接源自细菌(及其伙伴)的重要代谢革新之一。
爬虫类大爆炸
最早由两栖类衍生出来的爬虫类,叫作原爬虫类(stem reptile,最早适应陆地生活的脊椎动物),以西蒙螈属(Seymouria)为代表。西蒙螈是介于两栖类及爬虫类之间的化石属。从德州西部所发现的复原化石来看,人类的进化也许可以直接追溯自西蒙螈。
原爬虫类曾引爆惊人的进化扩张,称为“适应辐射”(adaptive radiation)。中生代(2.45亿年前到6600年前)的爬虫类都是在绿色的沼泽地交配下蛋,而最后进化出哺乳类的原爬虫类,则出现在二迭纪(2.9亿年前到2.45亿年前)。这些像哺乳类的动物,在当时就和今天的刺猬一样,是极不显眼的生物形式。它们的未来充满着不确定性,也因此一直是进化上的一个问号。
2.16亿年前,另一个爬虫类支系进化出“恐怖的蜥蜴”——恐龙。恐龙和它们之前的鱼类及其后的鸟类一样,都有脊椎,也会下蛋。它们也可能有具备9+2形式鞭毛的精子;它们眼睛视网膜感光层中的9+2杆状细胞,也是来自细菌小宇宙的。某些恐龙物种的背部皱成波浪状帆背,作为被动的阳光聚集器,以调节体温;有些可以鼓动宽广的皮膜飞翔;有些能在水中游泳;有些雌恐龙能在体内孵蛋,从泄殖腔直接产下小恐龙。今天出现在我们大脑,以及猿猴、蛇、鳄鱼脑子的部分构造——脑干的延髓,可能就是我们古老大型爬虫类祖先的进化遗产。
在三迭纪“适应辐射”后的2亿年,兴起了主要的爬虫类——海蛇和善于奔跑的小型恐龙,以及更为我们所熟悉的海龟、蛇、蜥蜴等;此时,大型恐龙都已死光了。恐龙在白垩纪末期灭绝的原因,一直众说纷纭。有些人认为它们太巨大、过于笨重,以致无法及时取得食物而灭绝。但最近的证据则提出了另一种说法(已有很好的证据显示):恐龙及其他生命形式在6600万年前的灭绝,是因为外层空间的陨石或小行星撞上地球所致。
大灾难的证据
铱(Iridium)是地球上的稀有元素,但在陨石上却常常可以找到它。很奇怪的一点是,铱在白垩纪晚期的沉积物中,含量非常丰富。特别是在白垩纪─第三纪交界层,也就是大量物种死亡的时间点,铱的含量特别高。
加州的刘易斯·阿瓦雷兹(Luis Alvarez,1968年诺贝尔物理学奖得主)和华特·阿瓦雷兹(Walter Alvarez)父子档及其同事,解释“全世界这个时间点的岩层都同时出现高含量铱”的这种现象,可能是因为当初有一颗直径约11千米的巨大陨石撞上地球的缘故。他们认为,陨石尘造成了一段长时间的全球黑暗期。陨石尘将太阳的光和热反射回外层空间,整个地球冷却下来,光合作用急剧减少,非光合作用的细菌、真菌和动物也因此挨饿,各地累积了成堆的细菌、原生生物和植物的尸体。此时,大部分的生产停止,生物一种接着一种灭绝,巨大的恐龙最后也终于屈服了。
这幅启示录般的景象也许太过于戏剧性。耶鲁大学匹巴帝博物馆(Peabody Museum)馆长、古生物学家海奇(Leo Hickey)指出,当时有许多陆地植物似乎并未受到白垩纪─第三纪事件的影响。他认为,如果这些树林、灌木、野草快乐地活了数千万年,并在白垩纪─第三纪交界前后都留下了化石证据,这么说来,当时怎么可能有长期的世界性尘暴及黑暗期呢?
或许外层空间物体可能真的曾经撞上地球,造成气候形态急剧变化,导致温度、阳光强度、海平面及其他种种事物突然改变,致使许多生物群落遭毁灭,但所有的物种绝不会统统都同时灭绝。虽然,若陨石或陨石群够大,其中某些致命元素将直接污染大气,但那些能够忍受这种急剧的季节性变化的植物就能存活下来。
冷暖自知,来去自如
大约在2.1亿年前,哺乳动物开始在地球上占据一席之地。科学家认为,最早的真正哺乳类应该是夜行性的小动物。
哺乳类的进化始自类似鱼的生物,如西蒙螈;再经过爬虫类,如犬颚兽属(Cynognathus),一直进化到真正的哺乳类。对于不太能调节自己体温的爬虫类而言,寒冷的气候并不适合活动。然而,冷空气一点儿也不会使哺乳动物变懒,哺乳类控制并运用肌肉以产生热能;在寒冷的环境里,活动力反而更加旺盛。哺乳类的活泼好动,使得它们可以比爬虫类耐冷。虽然可能也有某些爬虫类能在寒冷气温下调节体温,但是在酷冷中可以持续活动的习性,仍是哺乳类的特征。
哺乳类还能运用可于暗处扩张的瞳孔,这种犀利的眼睛能在夜晚警觉地向四周张望。慢慢地,它们对白天阳光热能的依赖性变小,开始向南北方迁移,当它们远离了赤道的热带温暖气候和爬虫类邻居时,即进化出更能维持体温的好方法,例如长出毛皮。
我们祖先的皮肤细胞必定会分泌某种蛋白质纤维丝,也就是我们现称的毛发。这是角蛋白的另一种用途,可以防御冷空气。此外,这种在爬虫类体内进化出来的强韧动物性蛋白,还可用来制造有机工具及武器,例如鸟爪及犀牛角。
分道扬镳
当爬虫类进化成哺乳类时,雌兽不再把受精卵下在地面的洞穴内或是在开放的空气中。取而代之的是,它们在自己身体内,也就是在雌兽温暖的子宫内孕育后代。在出生之后,饥饿的幼兽会舔食母兽腹部分泌腺体的分泌物。这些分泌腺体就是乳腺,而有养分的分泌物则是钙含量丰富的液体——兽奶。
从2亿年前开始,哺乳类和鸟类对幼兽特殊的孕育及照顾方式,就已经与爬虫类祖先分道扬镳了。大部分的爬虫类都会产生许多后代,但在幼兽孵化后就任其自生自灭。而现代鸟类(从1.33亿年前开始)和哺乳类,则会哺育并教导数量较少、较脆弱的幼兽。这种前所未有的孕育行为及双亲养育方式,是鸟类和哺乳类一开始就有别于其他生物的特征。
新生代初期(从6600万年前开始)所出现的早期灵长类,是狡猾的小型动物,它们动作灵活、善于跳跃,因此能躲避掠食者。某些食昆虫的哺乳类,甚至能运用已变形的爪子攀爬树枝(这种改良的爪子,在人类身上则演变为手指甲及脚指甲)。由于它们得在夜晚的树枝间跳来跳去,于是便发展出锐利的视力。
这些最早期的灵长类是类似树鼩及狐猴的动物,叫作原猴类(prosimian,pro意思是先前的,而simian则是猴子的意思)。它们是比最原始的猴类还早出现的灵长类。目前,原猴类动物大都分布在马达加斯加岛和东南亚等没有大量猴子聚集的地方,而其化石则多发现于亚洲及非洲地区。
灵长类现身
大部分灵长类都是素食者或只吃昆虫。它们吃核果、莓子、水果、青草及小虫子。当然,有些动物有自己特殊的食物。例如,有的狐猴与蜜蜂共处一室,并以花蜜为食物;另外,哺乳类的指甲非常长而尖锐,可自洞中挖出白蚁和蚂蚁当作盘中飧。灵长类也会吃肉,我们人类就是其中之一。从牙齿化石来分析,“食肉”这项习性是在我们进化史的后期,因应需要所发展出来的。
早期灵长类的另一项特征,是躲在树上以逃避其他较不灵敏的动物的注意。这些像树鼩的灵长类,例如,马达加斯加岛上的小型胎盘类动物,进化出“眼眶聚合”(orbital convergence)的眼睛构造,即眼睛自头的两侧逐渐向中央聚合,最后移动到头的前方。这种视力集中的现象对三维空间的视觉十分重要,尤其对判断树枝间的距离是不可或缺的。如果灵长类不能确实评估距离的话,它们很容易自高高的树上坠落到地面。今天,我们判断高度的能力、建设及修补的习性,甚至偏好住在高层公寓建筑物的倾向,都得归功于眼眶聚合作用。
历经了许多世代后,生物终于把眼睛自头的两侧,移向头的前方。
还有一项早期灵长类成员为了适应树栖生活所发展出来的特征:具有扁平指甲及独立拇指的灵活四肢;而美洲猴子身上所独具的、能攀绕树枝的尾巴,则是后期灵长类为适应树上生活才发展出来的。
看看你的小尾巴
今天,人类胎儿发育过程中出现的退化性尾巴,显然没有什么用处;有的小孩子甚至在出生时,都还留着一小段尾巴。虽然这些长有尾巴的新生儿,常被迷信的人指为魔鬼所致,但事实上,即使是正常的婴儿,也透露出源自我们原始树栖生活的一些特征。
人类的小尾巴,这种生物学家眼中的退化器官,对其现今的生存毫无用处;它们除了在进化早期占有一席之地以外,并没有什么存在的价值。甚至我们在前面曾提到的“双亲式的性”,除了是得自我们原生生物祖先生命循环的奇怪遗传之外,也没什么意义。像这类无用的附属肢体,一直是达尔文深深体会自然界无常多变的事物之一。
然而,进化上的退化现象,不一定指盲肠或尾骨之类的生理构造,它们也可能是某些作用(process)。例如,所有的婴儿在刚出生时,他们的小手指很自然地都会握住大人伸过来的指头,并且握成一个小拳头。这种全世界皆然的握拳反应,是遗传自古代的灵长类。这是它们为了防止自己落地,习惯抓住母兽的皮毛或树枝的动作。同样,一个昏昏欲睡的人,常被突如其来的“坠落感”所惊醒,也可以归咎到树栖生活的心理反应,因为,在树上睡觉是件危险的事。
婴儿的直觉活动及成人的心理学特征,都保存着来自我们猴类祖先的退化习性及记忆。难怪,即使明知身处的房间很安全,但只要让儿童独自在黑暗中,都会害怕有怪物出现。而在以前,这种深层情绪反应,确实具有毋庸置疑的生存价值:无助的儿童对森林中的掠食者而言,是顿美味的大餐。
胆小也有好处
最早的灵长类大部分是爬树的胆小鬼。它们都在星夜中奔窜、攀爬树枝及躲避敌人。这种活跃的夜生活,又从另一项灵长类的胆小特质获得补偿(其对灵长类的进化具有无比的重要性),即发展出互助合作的早期社会行为。例如,它们常常借由发出响亮的噪音,以避开敌人。这种方法是在真正的口语沟通发展之前灵长类的生存战术。
今天,我们可以在非洲宽广的草原上,看见野狗或狒狒团结抵御某一个掠食者。事实上,远在它们出现之前的细胞祖先和社会性昆虫,也都有集体合作的现象。这些团结在一起的群体,常常可以达成个体所不能单独完成的事。
不论在何时何地,当坚果及水果的供应缺乏时,我们的祖先便得下到地面觅食。为了在高耸的草丛里保持警戒,我们的祖先采取直立的姿势,并快速环顾四面八方(今天的狒狒就会这么做),然后在侦测完毕后,又恢复蹲姿。这种侦察动作获得了很大的好处:头部开始可以向上扬的动物,终于可用空出来的双手挖草根、丢掷石头及挥舞棍子当武器,并用于建造巢穴、展开探险。此外,它们的脚部变得较扁平,而手指则变得更灵巧。
到了今天,许多猴子及猿类都能用手拔地面的小草、吃它的嫩芽,或是利用棍子搜索昆虫,拿来当作食物。还曾有报导说,纽约中央公园动物园有一只被养在笼子里的猩猩,曾因游客的花生或玉米花丢得不够近,让它无法捡到,竟因此将粪便丢向围观的人群。
我们这双能够鼓掌以示欣赏的双手,如果当初没有从“走路”的多余工作中解放出来,恐怕还无法发挥上述这些有用的潜力呢!
就因自然界的生物中钙质的生产过多了,或是共生伙伴能快速移动了,使天择大有机会创造骨骼及有丝分裂。直立的灵长类也因为发现了可自由掌握的前肢,可重复利用的元素获得释放,以执行新的功能,这就叫“先重复再改造”(redundant innovation)。
“先重复再改造”从分子到社会各层次都会发生。
分子层次的“先重复再改造”,以植物为例,当植物排除不要的生物碱时,这些生物碱却转变成避免植物遭到吃食的重要角色;而动物的例子,则是用已存在的生化物质进化出荷尔蒙腺体,而这些生化物质,原本是在祖先的遗传系统中,用来让细胞沟通的临时物质。社会层次的“先重复再改造”,则发生在白蚁及蜜蜂社会内的个体分化成工蚁、兵蚁及蚁后之时。
当初把双手运用在移动之外的工作,纯粹是偶然的事件,但一直要到猿人出现之后才变成绝对必要。
人类是发育迟缓的猿类
有一个广为接受的人类进化观点认为,人类是发展迟缓的猿类。用专业术语来说,这叫作“幼态持续”(neoteny);在语源学上,此字的字根意谓“保持新的状态”。因此,保持年幼时的特性直到成年期,可能对人类起源有很重大的意义。
人类从婴儿期发育到儿童期、青春期以及成年期所花的时间,比任何一种猿类发展到成熟阶段都要长。人类出生后长出第一颗牙齿及颅骨缝隙的闭合时间(这些是古生代就已发生的钙化事件),都比黑猩猩、猩猩和大猩猩来得迟缓。因此,人类的婴儿像是生活在子宫外的猿类胎儿,而成年人则类似从未长大的猿类。
但是,“我们是发育迟缓的猿类”这项谦逊的事实,却有相对的补偿,就像负负得正一样。“已经很笨了还要再笨,已经很慢了却要再慢一点”,这样也得到了好处,迟滞的发育让我们有更多的时间去学变聪明。
从猿类的观点来看,我们出生得太快了,快到还没有准备好去面对这个世界。人类在出生之后,大脑的平均重量在头两年增加了三倍,从350克长到1000克。在黑猩猩及猩猩的婴儿仍沉浸在待在母亲子宫内的喜悦时,人类就先偷跑出来了,正如广告上所说:“不输在起跑线上。”
我们在仍很有可塑性且很脆弱的时候,就暴露于外在世界,并受其影响。我们的婴儿不像小羚羊刚出生就能跑,或是像小乌龟永远不知道父母是谁;不像任何一种幼时就发展完全,准备好面对外界的动物,我们的小婴儿是“半熟”且完全无助的,完全充满依赖性,需要和成年人共处一段很长的时间来达到成熟期。人类胎儿不再久居于母亲子宫中,以承受完全的保护。
但为什么人类身上的进化流程,是以这种相反方向进行呢?
科学家从化石纪录中得知,我们利用双足站立的姿势及以双脚行走的方式,都是在头部膨大的进化之前就养成的。但是,具有小型头壳及直立步态的猿类,仍然不是人类。
偶尔,有某些猿类会生出早产的幼猿;这种幼猿的头较小,较容易生下来。早产的幼猿能在较早的年纪,从严酷的外在世界得到一些经验,使它们有较多的时间学习改变行为。据推测,有经验的幼猿能在较小的年纪学得较佳的成年求生技巧。
如果早产的部分原因可归因于遗传的倾向,那么一只早产的猿类,在长到成年若仍能保存年幼时代的特质,它就可能比其他猿类生出更早产且更“幼态持续”的幼猿。
这种遗传变异的效果,正是筛选更多早产儿及具有早产特质亲缘支系的主要关键。那些没有毛发且发育不良的早产幼猿,要不就死掉,要不便是受到妥善保护,并在外面世界得到教育。其中有些成长后较缺乏毛发的年轻猿类,仍保持它们儿童时期的特征直到成年期。它们所产下来的“幼态持续”幼猿会有较大的脑,这些发育迟缓的猿类可能比其他猿类还聪明。
相同的情节会因为加入性择(sexual selection)而更为加强:雄性择偶时的主要条件,会让人想起在欧洲发现的史前“多产女神”小塑像的性特征——通常是臀部较宽大及产道较宽的雌性。于是,拥有这些特征的雌性,就有能力产下具有更大脑袋的婴儿。
推动家庭文化的手
早产儿较易受外界影响的特性有其优点,但也有坏处。通常他们的幼稚心灵得住在完全没法自卫的小身体里。但是很奇怪,这种婴儿期所产生的无助感,很可能就是衍生出家庭及文化的动力。缺乏安全感的雌性,被迫改变她们的择偶策略,渴望另一种新型的猿人。年轻的母亲会接纳那些肯照顾她们脆弱且尚未成形的小孩的雄性。女人会挑大脑袋的男人,而大脑袋的男人则会选中臀部宽大的女人;于是开始产生了一种回馈回路:聪明人开始产生聪明人。
更特别的是,借着丢掷石头、惊吓或猎杀小动物,早期人类被推进了新的进化区位。估量石头的弹道曲线及远距投掷武器的心理动作(psychomotor),都得依赖左半脑容量的增加。而语言能力(与控制右手的左半脑有关)也偶然因脑容量的增加而产生。
的确,西雅图华盛顿大学的神经生物学家卡尔文(William H.Calvin)甚至认为,我们大部分人是右撇子的原因,是因为早期的人类母亲在单独狩猎时,把婴儿夹在左胸,以利用心跳声安抚婴儿(婴儿会因为较早从子宫出来而非常怀念这种声音),然后用空出来的右手对小动物丢掷石块。所以,就像计算机最早是发展来计算敌机轨迹一样,我们使用右手的习惯(猿类则不晓得是惯用那只手)和说写的能力,事实上是远古母系祖先对小动物丢掷石头成功时的增强作用。这种增强作用也同时加强了我们运用脑部序列功能的机能。
最后,在发育迟缓的后猿类世界,雌性失去了发情期,它们不再限定于每年的某个时期才变得很热情。
今天,所有雌性猴子和猿类都还有固定的发情期;某些猴子、狒狒及其他灵长类的外阴部,在反应体内荷尔蒙变化时会改变颜色,以吸引雄性灵长类。但是,人类的雌性个体就不是这样了:她们可以随时都很性感,且没有必要在特定时期才突然热情起来。
慢慢地,雌性个体变得随时都可以接受性生活,男人也不必到处寻找性伴侣。如果有一二个能够随时满足雄性猿人性需求的雌性,以及几个他所想要的小猿人,他忙碌的生活便开始了。这种互相依傍的关系,建立起家庭的模式。一旦雄猿人对家庭付出时间与心力之后,便逐渐放弃杂交的复杂性关系,也因此改变了整个社会结构。
由许多的男性、女性及小孩所组成的游牧队伍及村落,形成了保护这些新兴家庭单位的群落。也许,早期文化中“大地之母”的观念(其实这也是很现代的想法),起源自过早出生的婴儿所面对的外在世界。就心理学的角度而言,大地取代了母亲,世界变成了第二个子宫。
有害的兽奶
另一个有关人类起源历史中,幼态持续重要性的例子是:几乎所有的哺乳类在婴儿期之后,都会失去消化乳糖的能力。
乳糖对于大部分的成年人仍是有害的。但是,也有一大群的成年人类惯于饮奶,包括了闪族、乌拉尔族及印欧民族。他们对奶类的耐受力,可以回溯到人类在8000年前经历的一次突变事件,这次突变事件中的基因,散布于美索不达米亚北部的人口中。这些获得突变基因的成年人,能够忍受兽奶,产生了比推翻任何暴君都还要意义深远的畜牧革命:驯养并饮用牛、羊的奶,使用耕牛及犁,然后驯服了马。他们能够忍受兽奶,让成年人在不需要猎杀动物的情况下,也能获得动物性蛋白质,并生产出有营养的奶制品,像起司、酸奶、乳清及奶油。
另外一个好处是,奶品含有可以传送钙质的维生素D,能够改善维生素D缺乏的情形,治好一种叫作佝偻病的骨骼疾病。另外,皮肤中的黑色素(Melanin),对防止佝偻病也很有用。的确,喝兽奶的成年人多会有较淡色的皮肤。
然而,如凯尔德(Nigel Calder)所写:“耕牛和犁的革命,分化了社会,也成为欧亚文化的特征。社会中分出了富人和穷人、主人和农奴,以及男人和女人。战争成了家常便饭,战士则将自己抬升到了国王般的地位。”虽然在这些最早的“牛仔”出现之前,人类已进化了将近400万年;但我们之所以仍要说一说上面的故事,是因为某些成人仍能消化乳糖的这种特性也是“幼态持续”的一种形式。遗传时钟之延迟,虽然造成灵长类发育过程的迟滞,但却也将人类传统历史带入黎明初现的时刻。就在5500年前,美索不达米亚的城巿里,已经开始出现一种刻饰着许多符号图案及记号的精致粘土板了。
进化英雄的神话
当我们自微生物世界逐步上升,并检视自己历史之时,有一点需要我们随时警愓:任何摘要式的陈述都只是概论,而由概论演绎出的概论,通常会变成一则很好听的故事,但同时也可能变成较差的历史。我们所强调的“发育迟缓的猿类”或人类发育的“幼态持续”概念,本身就是一幅过于简化的图画;同时,我们也不应该将这种多方位的故事,误导成单向的事件。
人们通常会把“人类的进化”描绘成是由某个史诗般的进化英雄,历经苦难之后一跃而成的。“一条在水中打滚的肺鱼,发育出两栖类的四肢,爬上了陆地,最后成为胜利的直立人类”,这样子的故事很令人质疑。因为,真实的生命经验不会只着重于人类进化,而不牵涉整个进化的族群。另外一幅景象:“我们”从产道滑出,努力挣扎着要呼吸空气,然后开始学爬行和走路;所以,在我们进化英雄事迹中的早期人类,应该是个手持棍棒,蹒跚步出原始洞穴的家伙,他挺直伫立,并在“现代”来临之前伸着懒腰。
然而,“从史前漆黑大洞穴走出来、满头长发的洞穴人”这种说法,实在是个太过于简化的故事。这类通过卡通及漫画书所强加在我们印象中的文化迷思,充其量不过是模糊的儿时记忆和考古故事之间的混合怪谈而已;这绝不是古代猿类多姿多彩的生活形态,以及其生命缘起、泯灭的真实纪录。
我们祖先事迹的真实复杂性是无法想象的;当然,其中有大部分几乎是人类出现之前的微生物世界纪录。然而,要想将哺乳类族群三千万代高度变异的种种事件,简单摘要成一幅想象的图案或是一篇简洁的文字而不严重扭曲,几乎是件很困难的事。但我们始终倾向于串连一点一滴所获得的证据,构筑我们所熟悉的、单一的、拟人形态的想象。假设中的“进化英雄”,至少可以略为纾解我们在想象的世界中面对人类之外的各种怪异生物,彼此相互作用及进化时所产生的不安与压力。
分类学的谬误
灵长类属于热带动物,所以我们厌恶、畏惧寒冷。既然灵长类是旧世界热带地区中物种和数量都极多的动物,且所有的猿人化石都发现于非洲、欧洲和亚洲;因此,每个人应该都会同意,旧世界的赤道区是我们灵长类祖先的起源地(而在南极洲、澳洲及美洲的猿类,除人类外,就只有关在动物园里的同类)。
如果研究人类学的学者是客观的鲸鱼或海豚的话,它们一定会把人类、黑猩猩及猩猩归为同一个分类单位。目前分类学把人类划入自己的“科”(人科[Hominidae]包括人猿及猿人,请参阅表二),而与其他大型猿类(猩猩科[Pongidae]:长臂猿、大长臂猿、大猩猩、黑猩猩及红毛猩猩)分开,实在没有什么生理学上的基础。
的确,若有任何一个外星球来的解剖学家,也一定会毫不犹豫地将我们和其他猿类放在同一个亚科甚至同一个属。人类和黑猩猩之间的相似性,比起任何两个甲虫属间的相似性要高多了。纵然如此,所有能够直立行走、双手可以自由摇晃运用的动物,还是都被归纳到人科,而非猩猩科【注释:猩猩科(Pongidae)目前已较少使用。现今分类系统将人科分为四属:人属、大猩猩属、红毛猩猩属及黑猩猩属。——原编者注】。而我们就是人属现今硕果仅存的遗族。
我们的兄弟们
考古学家曾在化石纪录中发现许多截然不同的人科动物骨骼碎片,其中的两种激发了人类学家的想象空间。这两种位于猿类/人类灰色地带的动物,分别是南猿及人猿。其中,南方古猿属(Australopithecus)的许多物种,一直持续到五十万年前才灭绝。
有些南猿可能是我们的祖先,其他的则不是。由于一直缺乏解释南猿灭绝的证据,有些人类学家甚至推测,可能是“人属”造成他们愚笨的表兄弟,成为第一种未列入文献的“因人类而濒危的物种”。较大型的素食人科动物,可能曾遭赶尽杀绝;或是像粗壮南猿(Australopithecus robustus)的情形一样,过于倚赖最早的“真正人类”,而可能被当时的人属成员所奴役:他们可能摇摇晃晃地跟在我们祖先的背后,拣食食物残屑维生。
另一个可能的情节,若依据莱斯理学院(Leslie College)的布鲁门博格(Benjamin Blumenburg)及波士顿大学的托德(Neil Todd)所推测,可能如下:这些粗壮的卑贱素食者,或许在我们祖先以早期家犬取代他们的功能时,就灭绝了。进化自狼,狗的守卫、狩猎能力较佳,鼻子灵敏,体形也较小;同时,也远比那些随营而居的粗壮南猿容易喂养多了。
目前已知的史前人类,有三种被归纳进人属,就进化顺序而言,他们分别是巧人(H.habilis)、直立猿人(H.erectus)以及智人(H.sapiens)的另一个早期亚种。巧人是人类的原始人种,他们很明显已开始使用简单的削切石器;直立猿人则可能最先使用火;智人则是我们这支人种,但早期的智人至少可以再区分成两个亚种,尼安德特人和我们现今这种智人。大部分的人类学家都同意,除了我们这支智人之外,其他的人属物种都已经灭绝了。【注释:著名人类学家李基(Richard Leakey),对人类起源及进化历程有极为详细深入的调查。可参阅《人类传奇》一书。——原编者注】
崭露人类头角
人科动物在舞台上崭露头角的时间,大约是200万年前。从少于一千块的化石碎片所重组出来的这些已灭绝的人科动物,构成了包含我们在内的灵长类进化支系(而不是进化成长臂猿、大猩猩、黑猩猩及红毛猩猩)。不论是进化成人属,或是已灭绝的南猿等两支人科动物,他们都有两个共同点:来自热带及非洲。
不只是灵长类的化石,猿人化石及石器工具也几乎都是从旧世界的热带及亚热带地区挖掘出来的;而最早由人类(或早期祖先)双手制造出来的石器,则是发现于非洲。人类与非洲热带猿类在身体构造、蛋白质化学、表情及社会行为上的相似程度,远超过其他现存的动物;此外,我们还保存着在炎热气候中居住的适应特性。人类每小时可发散极高的热量(可高达400到500千卡),大部分是借由流汗蒸发出去。
然而,和非洲猿类不同的是,我们全身都会出汗。我们大约共有200万个小汗腺,最高每小时可以蒸发1升多的汗水。我们的血液也可充当冷却剂。当我们在炎热天气下工作时,血液的体积会因保存水分及盐分而增加,微血管则将血液带到皮肤下层,借此将热量散发出去来冷却我们的身体。
既然这些能在炎热天气下工作的适应性,全世界人类皆然,那么,这种特殊的适应力,应该是我们的直系祖先从现存猿类和人类的共同祖先分支分化出来时,就已经遗传下来的特性。如此推论应该比较合乎逻辑。
露西带着钻石在天上飞
进化剧情中,开始出现采集与狩猎的时期,距今还不到10万年。处于这个转变期的人种,承袭着非洲猿人的特性。某些证据显示,我们可能都是“露西”(Lucy)的后代子孙。
“露西”这个名字是因为挖掘者在找到她的骨骼时,正播放“披头士乐团”的流行歌曲《露西带着钻石在天上飞》(Lucy in the Sky with Diamonds)。露西是生活在北非的雌性猿人,她的骨骼年龄经定年法测定,推测可能超过300万年以上。她惊人的完整骨骼被发现于埃塞俄比亚,接近哈达(Hadar)的阿法三角(Afar triangle)。露西是个高约一米、可以直立及奔跑的动物,虽然她有娇小女人的骨盘,但脸孔却像是黑猩猩。
在露西出土的地区,至今已发现了数打以上猿人个体的部分骨骼和牙齿。根据露西的发现者之一乔汉森(Donald Johanson)的说法,露西是古老人科动物——阿法南猿(Australopithecus afarensis)的原型。的确,露西和她的人科亲戚(也就是我们),很可能在400万年前拥有类似的黑猩猩共同祖先。
分子进化学所发展出来的新方法,能够帮助我们估计进化的时间。分析大分子的相关资料,可以帮助我们计算涉及两条进化谱系分歧的变化。例如,科学家分析比较黑猩猩血红素及人类血红素的氨基酸,显示它们只有极少的变化。从差异的数目就可以估算古老人科动物分歧的时机。人类的血红素和猿类的血红素非常相似,有些生物学家,例如加州大学伯克利分校的威尔森(Alan Wilson),利用为其他动物而发展的大分子技术,推论出非洲的黑猩猩谱系大约是在400万年前才与我们的谱系产生分歧,而非先前认为的1500万年到2000万年前。
冰河来的孩子
早期人类的祖先生活在700万年前到200万年前的上新世(Pliocene Epoch),而人类直到更新世(Pleistocene Epoch,200万年前到10万年前)才出现。
更新世开启了著名的冰河期。在冰河扩展最广的时候,冰层覆盖了中欧、亚洲和西伯利亚。在英格兰,冰块流经泰晤士河,冻结了海水;北美洲的冰河则盖住新英格兰,并到达今天的印第安纳州中部、伊利诺伊州及南俄亥俄州。
早期人类趁气候还很温暖时,就开始像传染病一样从他们的热带家乡向四面八方散布。但是,在那距离家乡遥远的地方,他们没有什么衣着可保护自己,承受着从未经历过的风霜寒冻之苦。在间冰期(interglacial period),虽然温暖的气候又再度来临,但是冰融化后却泛滥成灾,将早期人类居处变成一片汪洋。
然而,有一些巨大的更新世动物,像河马、乳齿象、犀牛及剑齿虎等都是喜爱温暖的动物,它们和人类不同,没能度过更新世晚期的冰霜雨雪。这些动物被饥饿且善于奔跑的人类当作猎物追捕,随即就被新的动物群所取代。麝香牛、长毛象、长毛犀牛、旅鼠、美洲野牛、原牛、北美驯鹿及其他耐冷的野兽,都被迫在酷寒中勇敢地活下来。虽然我们的遗传特质得自热带地区,但现今的我们却是从冰河期来的孩子。
冰河期的年代至今仍未很确定。发生在欧洲大陆上从最早到最近的冰河期,分别是群智冰期(Gunz,开始于70万年前)、民德冰期(Mindel)、里斯冰期(Riss)及玉木冰期(Wurm)。这些欧洲冰河扩张最盛的时期,大致相当于北美的内布拉斯加冰期(Nebraskan)、伊利诺冰期(Illinoisian)、堪萨冰期(Kansan)及威斯康辛冰期(Wisconsan)。在冰期之间的间冰期(相对温暖的时期),则是群智─民德间冰期、民德─里斯间冰期,以及里斯─玉木间冰期。最末一次冰期的最盛时间,大约是在1.8万年前。目前,地球仍持续着从这个世界性的冬季气候复苏的过程。
古老石器工业
保存了人类连续居住最完整化石纪录的,是东非酷热干燥的奥都韦峡谷(Olduvai gorge)。从200万年前(自更新世之初到最近一次冰期发生前)开始,这个位于赤道的不毛之地,转眼间变成了人类的最好住处。
在今天的坦桑尼亚,在奥都韦大峡谷仍持续有许多化石出土。我们甚至可以描绘出具有初级、中级及高级工具制造课程的奥都韦学校系统,因为石器的制造是最古老的人类工业,也是技术的种子。石槌(被认为是用来制造其他石器的工具)及石砧(用来固定其他石头,使其可以被削剥成形)都曾被考古学家发掘。一种被戏称为“石渣子”(debitage)的未琢磨岩石薄片及其他碎片,也曾在奥都韦发现过,它们可能是用来削切肉类或木头的。另一种可以用双手携带的火山岩质“手棍”(manuport)虽然没有打磨过,但也被认为是人工制品,因为,在距离它们生产地很远的地方,还可以发现这种东西。
如果够幸运的话,在某些地点还可以让我们重建整个峡谷的景象。在“第二层”(Bed II)的下部,考古学家发现一只已经灭绝、陷在泥沼中的恐象属(Deinotherium)动物遗体。从现场的证据看来,这只史前大象的一只大腿陷在泥浆中,它的头部被切了下来,猎人又打破它的头骨,并留下一支石斧嵌入骨盘之中。无疑,猎人们把这只可怜的动物拿来祭自己的五脏庙了。然而,遗址中没有留下任何人类的骨骼,表示猎人们晓得要避开泥沼地。
这些猎人是阿法南猿属的猿人,还是人属的人猿,已不得而知,但他们必定是社会性动物。很明显,他们既勇敢又凶悍,比起今天的公务员或是水电工人,可是更加多才多艺。虽然“第二层”的猎人没有今天的人类那么充分分工,但他们也和现代的工人一样,得为了食物而相互倚赖。他们不会以英雄姿态独享那只象,因为没有一个人能单独杀得了大象;他们一起狩猎,也一定会分享战利品。
“食物的分配”在人类文化及文明的发展过程中,可能有催化的作用。但在古人类的说唱故事中,“食物的分配”和“石斧与矛头”的发展却是对立的。文化评论家及历史学家汤普生(William Irwin Thompson)曾就这两种观点,评论其间的差异:
有一群人类学家说,武器造就了我们人类。
当人类手上初握石器时,我们就从纯真的动物摇身一变,成为配备着最早期武器的自然征服者。我们将自己投入新的技术层次,而背后所有事物都是原始的。若从这个观点来看,人类的文化是因应“技术”所创造和决定的,而最基本的技术,就是武器……
幸运的是,还有另外一种关于人类起源的科学观点。人类学家艾萨克【注释:Glynn Isaac,哈佛大学人类学家,提出“食物共享”假说。——原编者注】的理论认为,原始人会把食物带到一个具有小区形式的隐蔽处,并在此处分配食物。从这个观点来讲,人类文化的原始动机是食物的分配。在共同分配食物的过程中,我们真正履行了最基本的人性。
奥都韦猿人吃得很好,并在晚上围绕着女人求欢。当然,这些女人会生下健康的小孩。其中至少有些小孩,会从父母身上学到制造、使用工具的方法。这些人科动物一定不只是分享食物而已,他们也会共同计划狩猎。那些记得狩猎计划,并能依计执行的个体,可能一直吃得很好。因此,奥都韦的猎人可能会通过进化的考验,比那些较没有社会组织的同类留下更多的子孙。
团结力量大
我们猿类祖先的灵巧和智慧,正是现代文明的发展基础。而迫使早期人类发展“社会化”过程的主要动力,则是冷酷又无情的冰河时期。
从制造及分配自然资源、共同狩猎以至于利用穴熊、山猫的皮毛为衣,人类已学会如何打败巨大而可怕的哺乳类动物了。人类部族彼此团结合作,奔越古老的荒原、追猎巨大的长毛象;这些高度成功的生存策略,至今仍被保留在现代文化中,转变成现代的团体运动和战争。例如,在美式足球运动中,一堆人追逐着由动物皮革所做的球,似乎是由狩猎衍生出来的象征性情节;抛投到空中的皮球,似乎象征着朝目标抛射矛尖。
此外,人类部落战争从未止息,反而有更扩张的趋势。从前我们那群吱吱喳喳个不停、以手势沟通的祖先,曾经把大型哺乳动物捕杀殆尽;然而今天,大规模战争游戏的力量,却可能将“我们”这种动物推进自我毁灭的深渊。
如同汤普生所言:“现代科技人员可能会对传统人类说:‘我们才是最高级、最进步的生物;你们不过是古老动物习性的残骸而已。’然而,对这些现代人而言,武器竞赛既不是必要之恶,也不是奇特病症;它只是人类进化的动力而已。”
事实上,人类的进化就和所有生物的进化一样,都有两个面向:分享与杀戮,竞争与合作。
咿咿哇哇学说话
语言和磨削过的黑曜岩(obsidian,某种天然生成的黑色火山玻璃)刀刃一样,是一种最锐利而可怕的工具。我们可以想象,在早期人类文化中,语言应该是偶然、渐进地发展的。
夜幕低垂,一群人类围绕着营火,小心翼翼地吃着猎物,口中发出愉快的声音;这些声音一再重复着,最后变成了代表某种事物的名称。例如,长毛象一字发音为“猛玛斯”(mammoth),其根源可能是由于当时的狩猎者之一咂舌出声,欣赏其美味。这个字眼会让那些参与过狩猎的猎人,回忆并联想起激斗中的影像、声音及气味等等。
在诸如此类的喃喃低语之后,便是一些原始语汇的发展。任何不经意且不起眼的语汇,都比没有要来得好,同时也具有生存的价值。那些能够彼此共同分享最多语言的人类,就可在狩猎过程中,保持最佳的沟通及组织——这种狩猎不只是猎杀长毛的四足动物,也包括猎人彼此之间的格斗。
为什么我们的祖先会发展出原始的喉头(proto-larynx),到演变成为说话的工具,至今尚未清楚。但这是人类生理“行头”成功的一部分,对于产生口语沟通这项工具是必要的。
他们画些什么呀?
最初,人类利用动物的血,在墙壁上涂涂抹抹。这些最原始的壁画,是他们完成猎杀行动后庆祝成功的举动。但到后来,这些手指画作演变成某种代表意义;当初单纯的情绪宣泄,逐渐转变成具有象征意义的纪录。他们以红莓子榨出来的汁液,代替动物血液当作颜料。借着对各式各样的符号进行排列组合,这群原始的人类正尝试对真实事件进行表达。
经过了许多个世纪的努力,这些粗糙的象形图案才开始具有了合理、顺畅的意义。一些仪式上的记号成为埃及和东方文明的象形文字(图案符号)及表意文字(有语音相互配置的图案符号)。在许多谜绘(rebus)中,一些依顺序排列的图案,除了表示自然界的事物外,也代表说话的声音。
随着时间发展,现代“字母式”语言抽象符号,取代了许多原有的象形谜绘语言。警告的哭喊声、沟通的喃喃声和有意义的涂鸦,让沟通者更易于够生存。共同的符号将人类群落和图腾动物、宗教肖像,及其他抽象世界事物进行了更紧密的结合。
埃及人有一个“图案之神”(Plan Maker)。因此,理论上可能在4万年前,聚集的猎人们就已经能绘制地图,并可以描绘出行星及恒星的移动轨迹了。
好艺术的壁画
大约3万年前,人类开始了在旧世界的探险及殖民。人类学家在阿尔及利亚一个叫作“阿法罗勃卢梅耳34号岩栅”(Afalou-Bou-Rhummel Rock Shelter 34)的地方,接近由法、德境内尼安德特文化所造成的莫斯特石器堆(Mousterian tool)处,曾发现过一些骨骼,另外还有一些由黑曜岩薄片所制成的石器。从这些切削成手斧及锯齿状矛头的黑曜岩来看,当时应该是属于旧石器时代。在南非的波斯科普(Boskop),还有一些人类的骨头碎片(包括了下颚及部分的四肢骨骼)和石器都曾被挖掘出来。
在摩拉瓦(Moravia)的布雷莫斯特(Predmost),曾有大约三十副完整的人类骨骼出土,人类骨骼的旁边还有兽角及骨骼工具等陪葬品,这种埋葬方式具有特殊的含义。另外,在法国南部和西班牙北部,一些潮湿、难以接近的石灰岩洞窟中,充斥着半神半人的巫师和半人半兽的奇异图画。这些图案都是充满艺术和神秘气息的文化遗迹。
最有名的洞穴壁画,也许是西班牙阿塔米拉(Altamira)洞窟及法国拉斯科洞窟中的那些壁画。综合西欧洞窟的年代来看,它们的形成年龄大都在距今4万年到1万年前之间。这些壁画内容从持棍的猎人,到精密描绘的绝种巨兽都有;还有一些则是无头的熊和野牛。
为了到达这些壁画所在处,古代画家和探访者,还得带着火炬或其他照明工具,在低伏的洞壁和杂乱的通道中爬行。例如,有三个法国兄弟沿着一条伏流进行洞穴探险。他们经历了九弯十八拐,才找到了迷人的洞窟壁画。他们的父亲依照三兄弟的发现,将此洞窟命名为三兄弟洞窟(Trois Frères cave)。
探险者在三兄弟洞窟的壁上,发现有古代艺术家的手绘图画。天花板的壁面则是数千年前,用氧化锌颜料绘成的图案。单单这些图案,就可明确标示出地球上现代智人的出现年代。因为只有“人”才会绘画,只有“人”才会在庆典节目中,计划到潮湿黑暗的洞穴末端去探险;也只有人,才会用各种盛大仪式埋葬死者。
寻找人类的祖先,其实就是找寻说故事的人和艺术家。
我们的祖先都一样
在地球生命史最近期才出现的所谓“现代人种”,其实还没办法在这条包括生命起源的进化时间轴上,记上一笔。
欧洲人、非洲人、美洲土著、越南人、爱斯基摩人及世界上所有民族之间的差异实在不多,但这些差异倒是一直被人夸大渲染着。假设25年为一个世代,四个世代成一个世纪,而你有一对父母、4位祖父母、8位曾祖父母……若一直计算下去,我们可以推算出,4万个世代下来,每个人应有2.4万个祖先。这么说来,人类祖先的总和数字,应该要远大于曾经活着的人类数目啰?而且这个数字也远超过人类学家估计100万年前最夸张的总人口数。
事实上,假设你的祖先曾活在一万年前,那么你父亲这边的大部分亲戚,可能和你母亲那一边的大部分亲戚是同一批人。此外,它也意味着不论是中国人或非洲人,英国人或达罗毗荼人(Dravidian),你和你同伴的祖先都是同一批人【注释:这个问题请参阅《伊甸园外的生命长河》一书的第2章。——原编者注】。现代人似乎是从亚洲中西部逐渐向婆罗洲、澳洲及东欧迁移。3.5万年前,他们位于西欧;3.2万年前,出现在西伯利亚东部的勒那盆地(Lena Basin)和非洲的扎伊尔;2.7万年前,则跑到纳米比亚及美洲西北部;1.9万年前,美洲印第安人到达了宾州;而其他的美洲印第安人则在1.05万年前,曾远征到南美洲最远的一端。
由于现代人同样具有超过1500立方厘米的脑容量,以及相似的群居、富诗性和聪明的特色,因此,现生人种彼此之间的相似程度,远超过我们之中任何一个人和阿法南猿或直立原人之间的相似程度。
科学家从化石轮廓追溯人类起源,发现了从“更新世猿人”到“我们”的连续性发展。考古学家从下颚骨、猎物的破碎头颅、石器和耀眼的壁画来重建“我们”的科学故事。
人类的进化提供了古典达尔文主义的美丽典范,因为人类族群会因应天择的压力,而随时间产生变化。这种变化的一个例子,可以追溯到灵长类由原本吃昆虫、水果和坚果的习性,转变为制造尖棍及手斧的猎人。
然而,随着线索的增加,要明确区分哺乳动物由小型夜行性树栖动物,进化为直立行走人科动物的确切时间,其困难度只会有增无减。从地上飞奔的小型中新世猿类到更新世南猿,再进化至直立原人以及尼安德特人,甚至到现代人,这之间的进化历程必然有某种程度的连续性。
追溯现代人的起源
在里斯─玉木间冰期中(我们目前所在间冰期的前一个间冰期),人科化石数目变得非常丰富,尤其在欧洲,更是特别多;此外,在接近东亚、东南亚、赞比亚及中国的地区,也有许多化石出土,不断发现谜样的男人及女人化石。而标准化石产地(type locality,即第一个这类化石首度发现的地方)或这些人类化石的最早发现地,是在接近杜塞尔多夫(Düsseldort)的尼安德特村。这个村名,是取自17世纪的作曲家尼安德(Joachim Neander)。
尼安德特人的外观可由他们的头壳分辨。他们的脑容量事实上已超过现代人——但明显长错了方向。尼安德特人的脸看起来没有下巴,向外突出的部分不在头顶,而是在后脑。尼安德特人具有粗短的手臂及强壮有力的手指。不论他们是在何处被发现的,他们的确是人类,并且是艺术家、诗人,也会埋葬死者。
尼安德特人在3.5万年前开始被一些像现代人的人类所取代,这些人和我们现代人非常相像,以至于即使你在纽约的地铁看到他们,也不会多看上一眼。尼安德特人可能没有留下子孙就灭绝了;有些人则相信,尼安德特人逐渐演变成现代欧洲的克洛曼侬人(Cro-Magnon),也就是智人。而另外则有人认为,克洛曼侬人打败了尼安德特人,留下杂交的后代子孙成为今天的欧洲人。其他还有人假设,尼安德特人和现代人并没有什么差异,他们突出的眉骨和下颚,佝偻的姿态和粗壮的四肢,都只是少许荷尔蒙差异所造成的结果。
如同被达尔文在19世纪30年代“小猎犬号”航行期间所研究,并由费兹罗(Robert FitzRoy)所描述的矮小个子、管状四肢及瘦弱手臂的火地岛人(Fuegians)那样,尼安德特人的生理形态,可能也只是古代人类族群中的一个种族(race)。尼安德特人和克洛曼侬人的杂交后代,极可能取代了纯种的尼安德特人,而且面貌看起来也许更和善。如果露西稍微穿着打扮一下,并遮去像黑猩猩的脸孔,你或许会以为她是个干瘪矮小的街头拾荒女人。
巧人看起来像患有严重的关节炎,直立原人则稍微驼背;但是尼安德特人和克洛曼侬人在各方面,都和我们一样。
这个即将要结束的更新世晚期人类故事,其实就是在叙述我们自己的故事。接着,读者大概会问一个问题:如果我们在洞壁上绘画并设计手工艺品,花了至少3万年的时间,那么,由智人变成其他的“东西”得再花上多久时间?要到什么时候,才会有另一种未来的物种把我们当成“他们”的自然界前辈来回顾?
人类可以再活多久?
当然,这并没有一定的答案。研究海洋动物化石中无脊椎动物的古生物学家,及研究鱼类、两栖类、爬虫类、鸟类与哺乳类化石的脊椎动物古生物学家,都曾得出一个结论:那些能留下清晰可辨化石纪录的脊椎动物,活动时间大约可持续100万年,而无脊椎动物则可维持得更久一点,大约是1100万年。照这么说来,智人这种脊椎动物已经有10万岁了,所以我们至少仍有50万年以上的活动期。
有人会相信,人类这物种将可以永远活下去。但是,认为“人类不会受控于进化过程”的这种观念,就和相信世界上有圣诞老公公或牙仙(Tooth Fairy)一样不理性。不过,我们这个物种在100万年内因没有留下子嗣而灭绝,或是遭到一或两种后代物种所取代,是可以预期的事。这种预期是基于我们对所有其他物种所累积的知识。
我们的祖先凭着他们特有的文化窍门,出现于远古时代即已开始的微生物世界——铺在这星球上的翠绿细菌薄层,长时间以来努力地向外扩张,已进入奇异的大宇宙中。
第一批人类可能起源自他们在非洲的旧世界热带伊甸园,并渐渐向外迁散。这些人猿在50多万年前以直立原人和巧人的形式向四周扩展;他们的子孙智人,则在5万年前大量从中亚地区四散迁移。借着发明的御寒的衣物、构筑房屋以及思考能力和群体分工,我们的祖先不断繁衍子孙并从事生产,逐渐在这星球上占优势,然后取得支配的地位。他们学会了选择及耕种植物、凡事以智取胜并互相教导。他们渐渐变成了善用头脑的社会性哺乳动物,也学会了以仪典祭拜神祇、传承知识给儿童。在进行这些工作的时候,他们运用了艺术、言辞、魔术、写作、宗教、逻辑以及科学的抽象符号系统(科学则源于2600年前希腊的泰勒斯[Thales])。
人类在出现之后,便开始航行到严酷的新英格兰海岸,穿越荒凉的阿拉伯沙漠,划过斯堪的纳那维亚的深峡峡湾,并爬上峡湾顶部的平台,划着独木舟登陆太平洋上的无人小岛,最后还飞行到两极的冰帽上。人类在兴起后没多久,就已经四散各地。
然而,除了多产、顽固、迁移及唠叨等特性之外,人类其实没有什么惊人之处。我们只是一种衰弱的哺乳动物。除了少数特有的成就以及某些特殊的习性之外,我们仍然是微生物长久以来一再重新排列组合的产物。我们同样利用线粒体将氧气转变成能量,借着某些特化运动系统,处理输入大脑的感官信息;这一切使得我们和其他动物具有各种相似的功能。
我们可能会自夸地说:“拉斯科的壁画可能是由一群自树林跃下、乘着月光伫立在地面上的稀有物种所留下的。”这多少有点人类自我中心的英雄崇拜(当然,我们可以谅解这种想法)。但如果以另一种角度来看这件事,可能会更客观些:借着线粒体的呼吸作用和螺旋菌帮助细胞分裂的神秘力量,简单的说,是“小宇宙”的族群登陆了月球。
退化理论
古代微生物世界的向外扩展,是件早就开始进行的工程。但这并不意味我们就是某种被选定的物种。的确,有些科学家相信,人类近期在地球上扩张人口的傲人成就,是一种黄昏现象:落幕前的回光返照。
生物学家马瑞迪斯(A.Meredith)认为,化石纪录中突然出现、扩张然后消失的类型并不乏先例,且这常常是一种预兆。过去的“化石教训”警告我们,表面上过于成功的生命形式,通常表示它们已经达到生物的极限。许多进化历史的例子也是一样,物种在灭绝前夕通常都会繁殖过盛。寒武纪的古杯动物、三叶虫以及白垩纪的恐龙,都是这种恶兆的见证物种。马瑞迪斯称之为“退化”(devolution)。达尔文则认为,生物会不断修正它们无节制生长的倾向,以适应环境。如果它们适应得不好,便会在数目上减少,乃至于灭绝。但是依据马瑞迪斯的看法,生物如果适应得太好,不断生长繁衍,将导致资源用尽,然后走上灭绝一途。
小宇宙的退化现象,可以拿培养在培养皿(一种培养细菌的圆形小碟子。如果提供微生物食物,研究人员可以直接用肉眼观察到生长中的微生物族群)上的微生物当范例。科学家以营养丰富的培养基——从海草萃取的胶质,混合适合细菌生长的营养物——来喂养细菌。通常细菌繁殖数代,便达到数量的巅峰。这些细菌在耗尽培养基内所有的养分、并生长到培养皿的边缘后,数十亿的细菌便开始停止生长,并因缺乏食物及生存空间而死亡。
对我们而言,这世界可能只是个大型的培养皿。事实上也是如此。以计算机放大的华盛顿斯波坎区(Spokane)卫星影像显示,该都巿人口成长的形态与微生物生长模式非常类似。从马瑞迪斯的退化理论观点来看,人类“人口成长”的含义并不等于是“进步”的同义字。
面临转折点
如果我们接受“自己并不比其他生物来得高级,只是和它们平起平坐而已”——事实上都是同一批古老微生物祖先不同的组合而已,也许我们会想再寻回一丝自尊。
进化正在加速进行中,古老的细菌小宇宙似乎正处于历史上重大变化的边缘(虽然目前人类居于调节地位,但并不保证未来我们仍然是自然的代理人)。首先初露征兆的现象,可以从二次世界大战以后摇摆不定的技术跃进看出些端倪。在美国麻州剑桥市的通用系统(general system)理论家布拉特(John Platt)已经开始研究所谓的进化加速现象。
布拉特相信,地球生命可能已经很接近40亿年来最大的转折点。他对早期生命和现代科技,做了一系列严谨的比较。小宇宙和我们一样,可以很快速地积累冲劲及前进的动量;所以,即使在很短的地质时间中,也无法预测在这冲劲之下将会发生什么事。在进化过程中,有性生殖下生物杂交的后果,现在已可利用分子生物学及重组DNA的技术进行模拟,并能以人为加以操控。布拉特认为,这是超越驯化和育种的明显进展,而且最近发展的高端生物科技,将有千年或万年以上的大变革。
在能量转换方面,布拉特追溯着一项稳定的进展:从20亿年前的光合作用,到10亿年前的植物,到40万年前的钻木取火,到1万年前的耕种及生产食物,到现代释放能量的方法——释放光合作用以“煤”及“石油”形式所贮藏的能量。现代纪元的生命更是精打细算:光电电池提供直接开发太阳能的方法;而核分裂及核融合能复制原子反应的模式(这最早是发生在太阳中,从物质产生能量的方法)。
另外,布拉特也确认:生命在保护自己及迁移新栖息地的能力上有所进展。这条进步的途径,得从第一个水生细胞说起。大约6亿年前,多细胞生命爬上岸,以壳、皮肤及树皮等覆盖物保护自己的外表。而近代文明所发展的衣服以及其他手工艺品,使得人类可以适应任何一种气候,并在最近的数千年中,于所有的大陆地块上建立起城巿,更在600年前向西方的前线(即新大陆)展开迁移行动。人类逐渐复杂的生存地点,特别在布拉特所谓的“现代转形”现象中达到了巅峰,包括初次太空探险、进驻两极冰帽,以及远征陆地和海洋中最偏远的角落。人类最近期的复杂生存空间,可能是“生物圈二号”。它是一个物质封闭、但能量和信息开放的人造生态系统,于1992年在亚历桑那州的奥拉克尔(Oracle)建造完成。除了作为模拟地球研究之外,“生物圈二号”也用作能够自给自足的宇宙飞船及太空站之原型结构。它可以重新回收自己的废弃物,且不需从地球上接受物资。
进化加速
生物旅行的方法,已从30亿年前的细胞漂流和螺旋菌鞭毛运动,加速到3亿年前具有肌肉系统的器官,像鳍、脚和翅膀等。人类特殊的运输模式,则是从5万年前的小船,进步到5000年前以马匹和马车代步;而这些运输方式在最近两个世纪里,被现代化的铁路、汽车、及飞机所取代。从第二次世界大战末期到今天,人类再创喷气式飞机及可重复使用的航天飞机时代。
工具及武器方面,也从早期小宇宙时代的生化阶段,加速进展到6亿年前的动物爪牙,到现代的机械、枪炮及炸药,最后到了20世纪由计算机遥控的恐怖核武器。一旦我们超越了手工制品(或生物硬件)的物理领域,到达所谓生物信息处理(或生物软件)的层次,各类事物发展的大跃进,将变得更令人目眩神迷。例如,以下所说的感觉系统的加速进展。
磁感菌(magnetotactic bacteria)是20亿年前就已经存在的细菌,它的体内具有小磁棒,使得它们在北半球的时候会向北游(向着磁北极),在南半球的时候会向南游。大约10亿年前,原生生物细胞的成像及处理作用,加强了35亿年前的细菌侦测及发讯化学系统功能。例如,新原鞭毛虫属(Neodinium)和红原鞭毛虫属(Erythrodinium)具有能看东西的眼睛。由于它们有类似于水晶体及网膜的构造,这些单细胞“眼睛”可以用来注意海洋环境中的天敌。
而生物嗅觉、听觉、味觉及某些动物的感电和回音定位器官系统,都是在1亿年前就已经发展出来的。这些感觉的进化加速进展之后,紧接的是100万年前,人类早期语言的产生;而被当作人类文明开始的文字,则是数千年前的发明。电话和收音机则是现代的产品。随后,电磁光谱的开发应用包罗万象,包括雷达、雷射和电视等。
“解决问题”的跃进
也许,地球生命最奥妙的成就,在于“解决问题和贮存解决之道”以及“改变的机制”这两个最后的跃进。由于这两个领域有部分重叠,我们将一起做个说明。
“解决问题”肇始于40亿年前的突变,及原核生物DNA的重组。天择选择保留那些能对外在环境产生有效反应的细菌和其后代,借着它们来贮存生物对过热、干旱及紫外线伤害的解决之道。而生物的贮存策略,其实就是一连串的核酸序列,以及这些RNA、DNA核酸和其周围蛋白质的交互作用。借着细菌之间彼此交换复制子(如同第5章所解释的),所有生命得以提领贮存在氨基酸与碱基对当中与日俱增的信息。
大约在7亿年前,当生命进化出第一套神经系统及脑时,就已经架设好为学习及思考做准备的舞台。这是在个体层次上,能更快速解决问题的方法。新的神经系统解决问题的方式,并非达尔文式的“个体死亡方法”,也不是借助基因交换过程,而是心理学家斯金纳(B.F.Skinner)所提出的“行为矫正”方式。
生物因应外在环境的各种行为与选择性增强作用,都以“受到外界环境刺激的激发态细胞或神经元”之间的交互作用形式贮存,而不是DNA层次(如同我们在第9章曾提过的,神经系统的运作最终就是细菌的运动)。从早期人类到现代,人类的脑容量已增加为原来的三倍,大约平均每100万年增加一倍。
另一个“解决问题”的大跃进,是科学的产生。一般认为,科学起源于2600年前的希腊。然而5万年前的智人,就已经具备了归纳自然界一般运作法则的本质。科学已成为一种探究自然现象的社会方法。透过观察自然,制定直觉及系统性探索的法则,接着对这些预测的正确性施以严谨的测试,紧接着将考验结果以文字或数学形式贮存下来,并互相交流,代代相传。
科学,是一项需要同心协力、集众人智慧于大成的事业,它要求群体的看法必须接受严格调节,决非个人的头脑活动所能超越。
中庸之道,宇宙运行之理
科学研究与发展的实际应用,衍生出原子弹的设计、把人类送上月球、在美国领土上空创立雷射盾,形成所谓的战略防卫网,或是在地球轨道上建立具有河流及花园的太空站(当然,后面的两个例子仍在计划阶段)。
诚如布拉特所言,“今天,掌握新信息已经成为科学、技术、战争、金融、企业、社会事件及其他许多日常生活事物的核心。它就像是集体社会神经系统,能够处理我们数以百万计的问题。而在长久的未来,它的重要性将和我们的学习性神经系统一样重要”。他认为,大规模的研究发展(预算大约占国民生产毛额的1%),是“发明”在进化历程中的一项大跃进,它将和思想的进化一样,会有长足的进步。
看着这些进化加速的例子,我们实在敬畏万分。其中,有些现象起始于太古代模糊晦暗的深渊,它们经历了长达40亿年的煎熬与扩展,才能有今天的局面。这些过程,让它们彼此之间相互重叠、聚合、供给并互通有无。就像小宇宙的共生联盟,它们经历生殖、排列组合,形成了比由各个单元相加还要复杂的组合。但是,也只有回顾历史,我们才可能确定布拉特所观察到的进化加速现象,到底是成就伟大事物的先决条件,或仅是回光返照现象,还是马瑞迪斯的退化死路。
我们倾向中庸之道,相信人类只是地球生命的一个阶段,但也是未来生命组织形式中重要的一环。