【基础科研】人属的起源_风闻

过去一周，为了未来申请教职，我专注在写作一篇金融论文上。现在草稿已经完成，我会尽可能找时间把心头上的几个话题在部落格上讨论。不过找工作这事必然会继续消耗时间精力，如果文章经常停更，请大家见谅。

几年前我写过《猿类的起源》和《人类的起源》，前者介绍了猿类（Great Apes，即大型灵长类）在西亚发源的历史，后者则讨论了智人（Homo sapiens，即现代人）在七万多年前被气候变化压缩到南非一隅，后来藉着弓箭和地域性观念的发明而迅速征服消灭了其他人种，散布到全世界。今天我想谈一谈最早的人属（Homo）的起源故事。

50多年来，所有的教科书都说最早的人属物种是生活在210万到150万年前的Homo habilis（能人，或者巧人，“habilis”来自拉丁文“巧手”的意思）。这是因为在1950年代末到1960年，传奇性的古生物学家Louis & Mary Leakey夫妻在东非Tanzania（坦桑尼亚）挖掘出它的化石的时候，正统学术理论认为人属的决定性特征在于能够使用石器，而H. habilis的化石是与一大批剥片石器（Flaked Stone Tools）一起发现的，在当时是已知最早的石器。于是它被归纳到Homo，并且被取名为habilis。

但是古生物学随着新化石的发现而不断进步，累积了许多早于H. habilis的化石。因为没有明显的石器伴随出现，所以这些物种被归类于Australopithecus（“Australis”是拉丁文“南方”的意思，而“Pithekos”则是希腊文里的“猴子”，我曾在《人类的起源》一文中用它开过玩笑）。最著名的是1974年的Lucy，她是典型的Australopithecus afarensis（根据英文的“afar”，“远方”，来命名，生活在390万到290万年前），以及在1924年出土，但是拖了很多年才被主流学术界接受的Taung Child，他是Australopithecus africanus（“非洲”，生活在330万到210万年前）的代表。虽然H. habilis的骨骼结构，和这两种Australopithecus更为相似，反而和大家公认的人属主干物种Homo erectus（直立人，生活在180万至十几万年前）差别较大，一直到20世纪末，正统观点仍然认为H. habilis是人属的起源。

但是在2008年，古生物学家Lee Berger在南非发现了Australopithecus sediba（“sediba”是当地土著语言“井”的意思），放射性定代给出198万年前，与H. habilis重迭，而且它的骨骼与H. habilis极为接近，实在不应该分到两个不同的属。再加上在那之前，陆陆续续有早于200万年前的石器被发现；到了2010年，发现了340万年前A. afarensis已经有切割式石器的明确证据。至此，H. habilis被分类到人属的事实与逻辑基础完全消失，只剩下历史传统的理由。

目前H. habilis的定位，我认为和十几年前冥王星算不算行星的争论很相似：科学家知道旧有的分类已经不再适合新的事实证据和逻辑理解，但是由于历史传统的惯性，一时无法下定决心来做改变。不过拖到最后，冥王星还是在2006年被降级为“矮行星”（“Dwarf planet”），所以H. habilis变成A. habilis很可能也只是时间的问题。

虽然H. habilis和H. erectus的骨骼结构有较大的不同，但是这算是定量上的差异。要定义Homo这么重要的一个属，科学家还是希望能有一个明确的、定性的特征。能否使用石器，已经不再适合做为标准，那么H. erectus有什么特性，使它和之前所有的古猿人彻底地分开，而且被后世的H. sapiens继承了呢？

刚好在2004年，Bramble & Lieberman在《自然》上发表了一篇论文（参见https://www.nature.com/articles/nature03052 ），立刻成为划时代的突破。100年前的古生物学界，曾经为了人类演化是先两足行走、还是先发展大脑，有过很长的争议。后来前面提到的种种Australopithecus的化石一再显示他们已经是直立两足行走，但是脑容量仍然接近黑猩猩，这才解决了那个争端，并且提供了人类先祖与其他猿类在演化上分歧的主要因素：并不是脑容量，也不是石器的使用（不但黑猩猩能使用石器，连猴子都被观察到有使用石头来砸坚果的能力），而是人类的先祖从森林进入草原，改用了在平地上效率较高的两足行走。

Bramble & Lieberman更进一步，认为从H. erectus开始（包含早期的一个亚种Homo ergaster，匠人，“ergaster”就是希腊文里“匠人”的意思），人类先祖的主要摄食方式，成为有组织性的狩猎，辅以采集植物食品，也就是所谓的Hunter-gatherer。而他们的狩猎方法，与自然界大多数的捕食者不同，不是靠速度和力量，而是用耐久性的奔跑，撑到猎物精疲力竭。

这个説法一公开，很快就被广汎接受。这是因为医学界和人类学界早就注意到人类长跑的潜能，高到离谱的地步。实验和计算的结果，是远古的猎人靠著长跑，可以累坏所有可能的大型猎物，连马都可以在三天内赶上。古代的步兵，如果轻装前进，不考虑补给链，也是在三天以上的路程，就可以靠强行军赶上骑兵。骑马的长途优势，基本来自装备的重量：同样30公斤的负重（罗马军团行军的标准负载），对自重70公斤的步兵和自重700公斤的马匹，有明显不同的影响。

近年来，又有了许多基因方面的研究，每一次都佐证了长跑式狩猎的假説：不但各式各样的人类器官明显地为长跑而优化（例如失去体毛，以便流汗降温），而且这些优化基本都是从180万年前左右开始的。所以人属的起源，应该就正是演化出长跑式狩猎的掠食方式。

这是网络上少有的对几种古人类比较精确的图片描述，来自大英百科全书。很明显地从H. erectus开始，为了长跑式狩猎，体型增大、腿长增加、并且失去了体毛。

但是人类身体在180万年里为长跑不断优化的结果，就是现代社会普遍因为运动量不足，而产生了严重的健康危机。这是因为古人类在10万代演化过程中，几乎人人都有平均每天两小时的长跑，于是一些适应久坐不动的生理环路被取消了。这在自然界其实很常见，例如大白鲨（Great White Shark）和鲔鱼都是远程快速巡游性鱼类，它们经常保持高速前进，所以水流有足够的压力和速度自然通过它们的鱼鳃，结果一般鱼类用来把水增压打入鱼鳃的肌肉就退化消失了。如果读者喜欢去水族馆或者海洋公园，可能会注意到他们连虎鲸（Orca）都能驯养，但是却绝对没有大白鲨，就正是因为大白鲨被关在池子里之后，无法高速巡游，连呼吸都会有困难。同样的，日本人想要人工养殖价值不菲又日益稀少的黑鲔（Bluefin Tuna），也面临类似的难题。

所以现代人类因为运动量不足，而产生各式各样的生理和心理疾病，包括失眠、免疫失常、糖尿病、高血压等等，也就不足为奇。像是我这样的Couch Potato，看著黑猩猩和大猩猩每天只移动100公尺而不会因之有任何健康问题，也只能是羡慕嫉妒恨了。