葉 芷
直立人(Homo erectus)誕生于距今約180萬年前的非洲,觀其名察其意,直立人顯然熟練掌握了一項重要技能——真正意義上的習慣性兩足直立行走;直立人還是當之無愧的探險家,其最輝煌的成就莫過于他們是第一批走出非洲的人屬成員。
在廣袤的青色草原上,直立人滿懷希望地向前走著,但也許他們并沒有意識到,自己已經踏上了前往新大陸的征程。走出非洲并非只是一個地理概念,能夠走出非洲,其本身就暗示了人類適應環(huán)境和改變現(xiàn)狀的能力。人類活動范圍的擴大,更為人類族群壯大和文化多樣性創(chuàng)造了條件。
直立人邁出的這一步,無疑是人類演化史上的重要一步,為了完成這一步他們又經歷了哪些考驗?讓我們回到一切的起點,探尋直立人和他們走出非洲的故事。
250萬年以來的人類系統(tǒng)發(fā)育樹(圖片來源:Richard Klein,2013)
一般觀點認為直立人是由能人(Homo habilis)演化而來,不過其他早期人屬成員,如魯?shù)婪蛉?Homo(orKenyanthropus)rudolfensis)也是直立人祖先的候選者(目前尚不能確定魯?shù)婪蛉耸欠駷槟苋嘶驗楠毩⒎N屬)。直立人出現(xiàn)后,能人并沒有迅速滅絕,而是延續(xù)到了距今大約150萬年左右,二者之間可能存在鑲嵌進化而非簡單的取代式直線進化關系。
作為直立人的起源地,最古老的直立人也出現(xiàn)在非洲。在直立人出現(xiàn)前的幾百萬年中,從未有人類走出過非洲大陸,而他們誕生后不久便迅速向亞歐大陸擴散。不過我們認識非洲直立人的時間很晚,反而是亞洲直立人更早為人熟知。早在1891年,荷蘭古人類學者杜布瓦(Dubois)就發(fā)現(xiàn)了印度尼西亞的爪哇人,最初被命名為“直立猿人”(Pithecanthropus erectus);1923年,安特生和助手師丹斯基在北京周口店第1地點發(fā)現(xiàn)人類牙齒化石,隨后裴文中先生和賈蘭坡先生更是陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多個“北京人”(Sinanthropus pekinenensis)頭骨化石。隨著人類演化譜系的進一步完善,到了20世紀50年代,“直立人”(Homo erectus)作為人屬成員的名稱才被提出,亞洲東部的這些人類化石也被歸類于其中。
距今140萬年以前的非洲直立人(AfricanHomo erectus)也被學術界稱作匠人(Homo ergaster)。1975年,Groves和Mazák以150萬年前的KNM-ER992為標本,提出“匠人”的名稱。命名之時,研究者只意識到匠人相對于南方古猿的體質進步性,沒有將之與東亞地區(qū)的直立人進行比較,否則他們會發(fā)現(xiàn)兩者極其相似。事實上匠人與東亞直立人在解剖學結構上很難區(qū)分,他們最主要的區(qū)別在于分布地域和年代早晚,前者生活在180萬年-80萬年前的非洲,后者則跨越了漫長的時間,大概從160萬年前延續(xù)到至少30萬年前。實際上,具備眾多相同體質特征的這群中期人屬成員,都可以統(tǒng)稱為直立人,如果談及匠人,目的則是強調其區(qū)域類型了。
直立人的后代廣泛擴張,并產生分化,形成多個人類族群,到了30萬年前,至少有東亞的直立人、歐洲的尼安德特人(Homo neanderthalensis)以及非洲的早期現(xiàn)代人(EarlyH. sapiens)同時存在,開始了多線并行的演化歷程。
年代最早的直立人頭骨標本,KNM-ER3733(圖片來源:Scott W. Simpson,2015)
圖卡納男孩骨骼標本KNM WT15000(圖片來源:Richard Klein,2013)
基于對出土化石的研究,學者發(fā)現(xiàn)相對于能人,直立人在身體構造上顯示出了進步性。在這里首先要提到的就是出土于非洲圖卡納湖東岸(East Lake Turkana)和西岸(West Lake Turkana)沉積物中的直立人/匠人化石。提到圖卡納湖大家或許會覺得有些熟悉,它位于東非大裂谷最北端,以發(fā)現(xiàn)大量早更新世至中更新世的人科化石聞名,包括南方古猿、能人、魯?shù)婪蛉撕椭绷⑷?匠人等。
除了上文提到的KNM-ER 992,還有一些重要的直立人/匠人化石也在圖卡納湖附近發(fā)現(xiàn),如目前已知年代最久遠的直立人/匠人頭骨,KNM-ER3733,測年結果為距今170萬年。其中圖卡納湖西岸出土的直立人/匠人頭骨和相關骨架至關重要,推測這可能是一個未成年男孩,依據(jù)出土地點,學者將之稱作“圖卡納男孩”,該化石的編號為KNM-WT15000。
化石證據(jù)顯示,直立人/匠人的體格更為高大,同時身體比例也發(fā)生了一些變化。他們手臂變短、而腿更長,這說明他們徹底告別了人猿的樹棲生活,有更多時間在地面行走活動。習慣性兩足直立行走也帶來了一系列身體結構的變化,比如骨盆變窄、胸腔變寬大、腹腔縮小,這些變化都使得他們更像今天的人。
直立人/匠人與現(xiàn)代人差異明顯的地方在于其面部和腦顱。他們的臉大而突出,有著后傾的額頭和明顯的眉弓,牙齒較大、頭骨壁厚,這些特征都是較為原始的。不過他們擁有了典型的現(xiàn)代人突出的鼻骨。突出的鼻子其溫度比身體內部低,有利于保存水分,這說明了他們適應于炎熱干燥的環(huán)境,一定程度上解釋了他們得以在非洲地區(qū)擴散的原因。
直立人/匠人的腦容量平均為1000毫升,比起650毫升腦量的能人來說擴大了不少,不過考慮到他們高大的體型,其腦顱的增大也就微不足道了。雖然以現(xiàn)代人的腦容量1300-1500毫升來比較,直立人/匠人的腦容量并不算大,但也足以支持他們發(fā)明新的打制技術、創(chuàng)造出新的工具類型了。
左圖:Kokiselei(肯尼亞)遺址出土的手斧和手鎬(圖片來源:Lepre et al., 2011)
中圖:Gadeb(埃塞俄比亞)遺址出土的手斧(圖片來源:I de la Torre, 2011)
右圖:百色盆地發(fā)現(xiàn)的兩面器(圖片來源:Hou Yamei, 2000)
直立人掌握了奧杜威文化(Oldowan),也即簡單石核-石片技術,更在此基礎上開創(chuàng)了阿舍利文化(Acheulean)。阿舍利文化階段,兩面器的概念出現(xiàn),人們對石核的形態(tài)進行了預設,并且學會了對大型石片進行剝片的方法,得以制造標準化和定型化的工具。
阿舍利工業(yè)的命名來自法國亞眠郊區(qū)的圣阿修爾(Saint Acheul),這個遺址早在19世紀中葉就被發(fā)現(xiàn),以大量手斧的產出而著名。而很久之后考古學家們才意識到,手斧真正的故鄉(xiāng)是非洲,創(chuàng)造者是直立人。目前已知最早的阿舍利工具來自176萬年前的圖卡納湖西部Kokiselei遺址,和直立人化石同時被發(fā)現(xiàn);至于手斧及其技術在歐洲的傳播則是在直立人走出非洲之后的事情,這時的歐洲手斧已經相當成熟,屬于晚期阿舍利文化了,其主人可能是一批更進步的古老型人類——海德堡人(Homo heidelbergensis)。
早期人類擴散可能路線示意圖(圖片來源:Richard Klein,2013)
阿舍利工業(yè)的標志性產品是大型切割工具(LCTs)——大型切割工具的制作需要對扁平礫石或大型石片的兩面(或單面)進行修理加工,在兩面交界處形成鋒利的邊緣。大型切割工具的代表有手斧(hand axe)、手鎬(pick)和薄刃斧(cleaver)等。同時,手斧的功能也受到關注,由于手斧的大小和形狀變異較大,所以推測其不止一種固定的用途。學者推測手斧有可能用作狩獵時的投擲物,也可能是隨身攜帶的銳利武器,或者用于刮削樹木;實驗結果則顯示,手斧很適合屠宰動物,能高效地肢解大象等大型動物。
人類化石和石制品同時證實了直立人走出非洲的事實。但除了既定的結果,我們也應該思考——為什么直立人能成為第一支走出非洲的人群,以及他們?yōu)槭裁匆叱龇侵?。正如我們前面提到的,直立人身體構造顯示出更強的環(huán)境適應性;腦容量擴大與技術進步相伴相生,在一定程度上說明其認知能力的提高;工欲善其事、必先利其器,手斧等“一器多用”工具的生產,使得他們能夠更好應對來自外部環(huán)境的考驗。另有一些關于直立人的行為證據(jù),表明直立人可能以石為基搭建帳篷,不過這些現(xiàn)象也許是自然作用的產物。關于直立人用火,南非Swartkrans洞穴、東非的FxJj20AB等遺址則提供了可能的用火證據(jù),年代在距今約150萬年前。
基于以上條件,有證據(jù)表明在150萬年前,直立人已經占領東非大裂谷更干旱的湖緣地區(qū),還探索了埃塞俄比亞高原。萬事俱備、只欠東風,在早更新世漫長的歲月中,會有幾段較為濕潤的時期,這時直立人終于得以突破撒哈拉沙漠這個天然屏障,繼續(xù)向北、向東進發(fā)。至于他們?yōu)槭裁匆叱龇侵蓿覀儍A向于認為直立人走出非洲是不自覺的行為,追逐“水草”的先遣部隊可能并不清楚自己已經走上了另一塊大陸。
爪哇發(fā)現(xiàn)的直立人頭骨(圖片來源:Ian Tattersall等,2009)
從地理位置來看,以色列的烏比迪亞遺址(Ubeidiya),位于亞洲、非洲交界處,應該是直立人走出非洲的第一站。這里發(fā)現(xiàn)了和非洲地區(qū)相似的阿舍利工具,表明了直立人的占領,其年代大約在距今140-110萬年間。
不過,在烏比迪亞以北的德瑪尼斯(Dmanisi)遺址,發(fā)現(xiàn)了更早的、直立人走出非洲的證據(jù)。德瑪尼斯遺址位于格魯吉亞共和國,地理位置在大、小高加索山脈之間。德瑪尼斯出土了大量石制品,這些石制品均為石片或礫石石核,并未發(fā)現(xiàn)阿舍利技術的存在。遺址還出土了5個早期人類頭骨,學者將這些頭骨與非洲發(fā)現(xiàn)的人骨進行了對比研究,結果表明這5個人骨可能代表了不同的人類種屬,其中1個有著更為原始的特征,近似于能人;另4個則和直立人相似。德瑪尼斯發(fā)現(xiàn)不同類型的人種引起了不少爭議,尤其是類似能人化石的發(fā)現(xiàn),因為這涉及到一個關鍵問題——直立人真的是第一支走出非洲的人群嗎?這一時間節(jié)點真的是最早的嗎?雖然還有許多存疑的問題,但有一點值得強調,遺址發(fā)現(xiàn)的人骨化石和石制品年代在距今170-160萬年,這說明了早期人類走出非洲的時間比我們預計的更早,至少在160萬年以前。
大約距今160萬年,從非洲走出來的直立人向東繼續(xù)前行,并在亞洲迅速擴散、繁衍生息。
其中一支直立人來到東南亞,這一批直立人最早被荷蘭古人類學者杜布瓦發(fā)現(xiàn)于爪哇,稱為爪哇人。1891年,杜布瓦在印度尼西亞爪哇中部的索洛河,一個名叫Trinil的村莊找到了一個人類頭蓋骨;第二年,又找到了一根相當完整的股骨,并在上面發(fā)現(xiàn)了股骨脊,表明這個物種具有直立行走能力。為了強調這一物種的直立形態(tài)特征,且發(fā)展程度介于猿與人之間,杜布瓦將其命名為“直立猿人”。
然而遺憾的是,杜布瓦關于“猿人”的提議得到了科學界的冷落,而他也倍受打擊,放棄了繼續(xù)研究人類化石。不過1936年之后的新發(fā)現(xiàn)則證實了杜布瓦的發(fā)現(xiàn),有學者在爪哇的Mojokerto和Sangiran地點又找到了類似的化石。這些人類化石確實如杜布瓦所說,處于由猿到人演化的中間環(huán)節(jié),后來這個物種也在人類演化序列中得到了更準確的定位,被重新命名為直立人。由于化石所在地層關系復雜,爪哇直立人的測年數(shù)據(jù)在學術界也有較大的爭議,一部分學者認為在距今165萬年之前,另一部分學者則認為在距今100萬年之后。后者贊同了“走出非洲”學說,前者則給“走出非洲”學說打上問號:165萬年前出現(xiàn)在亞洲的直立人意味著時代更早的遷徙和分化,有一種可能是更早的人類走出了非洲,在非洲和亞洲各自產生了直立人分支。
此外,在爪哇的Ngandong,Sambungmacan和Ngawi,考古工作者找到了更多的直立人頭骨,這些直立人與早期爪哇人擁有基本相同的體質特征,但腦容量有了擴大。值得注意的是這些直立人的年代很晚,測年結果證實他們生活在距今30萬年前,表明直立人在亞洲的延續(xù)時間相當長。
20世紀20年代,中國的考古事業(yè)發(fā)展起來,其中周口店和北京直立人的發(fā)現(xiàn)無疑是濃墨重彩的一筆。中國有一項傳統(tǒng)習俗,即以“龍骨”粉碎后入藥,那時恰好有一名歐洲醫(yī)生在藥材中發(fā)現(xiàn)了被當?shù)厝朔Q作“龍骨”而類似古人類的牙齒化石,于是引導古生物學家找到了一個名叫龍骨山的地方,正位于北京西南40公里處的周口店。第一個在周口店第1地點展開發(fā)掘工作的是瑞典地質學家安特生,隨后也有其他外國考古學家如步達生、魏敦瑞在此工作。
之后,中國考古工作者參與發(fā)掘過程,并且取得重大成果。1928年,周口店的發(fā)掘工作由楊鐘健先生主持,當時地質專業(yè)畢業(yè)的裴文中急需一份工作維生,便在楊先生手下成為一名助手,開始系統(tǒng)學習古脊椎動物知識。1929年,裴文中開始獨立負責發(fā)掘工作,這年年末,可供發(fā)掘的面積縮小,工作眼看將要結束的時候,突然又在發(fā)掘區(qū)下方發(fā)現(xiàn)了一個小洞,原來是別有洞天。在發(fā)掘這個小洞的第二天,12月2日,裴文中竟然發(fā)現(xiàn)了一個完整人類頭蓋骨,這就是之后名聲顯赫的北京人頭蓋骨。在裴文中先生和隨后賈蘭坡先生的主持下,北京周口店第1地點總共發(fā)現(xiàn)了5個完整頭蓋骨,以及許多人類化石殘片,共代表40多個直立人個體,如此大量的化石材料可以說是中國考古帶給世界的驚喜。也正是北京猿人的發(fā)現(xiàn),在某種程度上“拯救”了爪哇人——說明其在亞洲并非是孤立存在的,也確立了直立人演化階段。
裴文中與北京人頭蓋骨(圖源網(wǎng)絡)
中國直立人的發(fā)現(xiàn)相當豐富。周口店發(fā)現(xiàn)的直立人大約生活在距今80-40萬年;更早的湖北鄖縣人的年代在距今87-83萬年,共發(fā)現(xiàn)了兩個相當完整但變形的頭骨;再早的陜西藍田公王嶺人的年代在距今115萬年(最新證據(jù)顯示可能在距今163萬年前)左右,發(fā)現(xiàn)了一個女性直立人的頭蓋骨和面顱碎片;還發(fā)現(xiàn)了云南元謀人的兩枚牙齒化石,年代甚至早到170萬年前,但是該測年結果存在較大的爭議。然而中國目前已經發(fā)現(xiàn)了更多年代更早的遺址,如212萬年前的上陳遺址和243萬年前的西侯度遺址。我們不禁疑惑,如果說直立人是最早走出非洲的人群,而這次遷徙的時間不早于180萬年前,那么我國所發(fā)現(xiàn)的年代更早的遺址,其主人又是誰?不過上述兩個遺址并未發(fā)現(xiàn)確切人骨化石證據(jù),因此文化屬性還有待商榷,而我們也期待更多的考古證據(jù)。
出土于Sima del Elefante的直立人下頜骨(ATE9-1)(圖片來源: Richard Klein,2013)
至少在距今100萬年前,直立人已經占據(jù)了非洲和亞洲東部、東南部,而歐洲有關直立人的考古發(fā)現(xiàn)卻寥寥可見??赡苁菤W洲、尤其是北歐寒冷惡劣的氣候阻擋了早期人類前進的步伐,早期人類對歐洲的探索都是淺嘗輒止。
其中之一是位于西班牙阿塔普卡(Atapuerca)的Sima del Elefante,這里發(fā)現(xiàn)了經過打制的石器和人類化石,其中一塊殘損下頜骨可能代表直立人,年代在130-110萬年前。而在阿塔普卡的另一個洞穴Gran Dolina,以及意大利的Ceprano,考古工作者又發(fā)現(xiàn)了與直立人不同的兩種人類化石,年代在距今80萬年左右,也許代表著征服歐洲但以失敗告終的兩支人群;其中前者被命名為先驅人(Homo antecessor),以表彰他們率先探索歐洲地區(qū)的功勛。
不過這些探索零星而短暫,60萬年前,更進步的古老型人類海德堡人自非洲來到歐洲,并在這里長期定居,隨后又演化出腦容量更大,且更適應寒冷氣候的尼安德特人。應該指出的是,直立人是延續(xù)時間很長的種屬,先驅人與中期直立人同時存在,海德堡人與晚期直立人同時存在,甚至到30萬年前尼安德特人出現(xiàn)時,亞洲還生活著直立人,由此可見人類演化的路線是相當復雜的。
直立人走出非洲,是從早期人類的搖籃走向了更廣闊的天地。更復雜的氣候條件、更加多樣的地理環(huán)境為自然選擇提供了條件,加速了人群分異。亞洲地區(qū)的直立人在特定的環(huán)境下,發(fā)展出富有特色的技術和行為方式;而直到60萬年前海德堡人才宣告完成了對歐洲的占領,并成為尼安德特人和早期現(xiàn)代人的共同祖先,30萬年前尼安德特人和早期現(xiàn)代人產生分化,前者占據(jù)了歐洲,后者則誕生于非洲,并再次向各大陸擴散。
直立人走出非洲是一則富有傳奇色彩的故事,不過正如上文所講述的那樣,故事中還有許多關系到人類演化重要環(huán)節(jié)的空白頁和尚存爭議之處,為了將故事講得更真更活,我們的探索將永不止步。