不止是大脑容量，围绕着直立人的谜题还有很多 | 宇宙自然生命简史 68
两足直立行走是进化史上的一次冒险。这意味着人科动物必须改变骨盆的构造，使它能承受全身的重量。为了满足这个需要，女性的产道只好变得很窄。这产生了两个影响，一个是短暂的，还有一个是长期的。
首先，产道的狭窄让生孩子变得非常痛，并且大大增加了母婴的死亡风险。即使是现在，生孩子仍然是一位女性可以做的最危险的事情之一。在美国，20-34 岁女性中，致死原因排名第六的就是生育。目前在美国，每10 万例生育（包括怀孕或生产）中，有 15 位女性会因此而丧命。中国的死亡率略高于美国，但大差不差。
但是，仅仅在一个世纪以前，每 10 万例生育中，会死亡超过 600 名妇女。退回到 17 和 18 世纪，这一数字超过 1000。据估计，那时生一个孩子，死亡率大约是 1-1.5%。如果你考虑到一个女性一生可能多次生产，那么女性因生孩子而死亡的比例可能高达 4%。维基上给出了相近的数据。18世纪的英国乡村，生产死亡率平均为每 1000 例死亡 25 人，也就是 2.5%。
然后，为了让婴儿能通过那么狭窄的产道，就必须在婴儿的大脑还很小的时候就出生。这就意味着刚出生的婴儿很弱小，完全没有自主能力，因此需要得到长期的照料，这就要求男女之间保持稳固的关系。
即使到了今天，当我们已经成为这个星球上智力发达的主宰者时，上面两个问题依然对我们有足够大的影响。可想而知，作为脑容量只有一只橙子大小、又极易受到攻击的南方古猿，他们所面临的风险该有多么巨大啊。
为什么露西和她的同类从树上下来，又走出了非洲丛林呢？这很可能是因为别无选择。巴拿马地峡的慢慢隆起，切断了太平洋的海水进入大西洋，改变了流向北极的暖流方向，从而使得北纬地区进入了严酷的冰河时代。这又导致非洲出现了季节性的干旱和寒冷，丛林逐渐变成了草原。所以，与其说是露西和她的同类们离开了丛林，不如说是丛林放弃了他们。
但是，在开阔的草原上行走，人科动物却也大大地暴露了自己。直立的好处是能看得更远，但坏处是更容易被发现。即便到了现在，当我们身处野外时，也会感到不安全。几乎每一种你叫得出名字的大型动物的身体都比我们更强壮，动作更快，牙齿更尖利。面对它们的攻击，现代人只有两项优势。一是我们有智慧，会耍谋略；二是我们有双手，能投掷和挥舞具有杀伤力的物体。我们是地球上唯一能远距离杀伤对手的生物。正是依赖于这两样优势，我们才能承受这样的风险。
看上去，促使大脑快速进化的一切条件都具备了，但似乎并没有发生。在300 多万年的时间中，露西和她的南方古猿同伴们几乎没有发生任何变化。他们的脑容量没有增大，也没有任何迹象表明他们使用过工具，哪怕是最最简单的。更为奇怪的是，我们现在知道，另外有一些人科动物，在与他们共存的 100 万年间，使用过工具。但是，南方古猿却从未利用周边的东西发展出实用的技术。
在 300 万到 200 万年前的某一个时期，至少有 6 种人科动物在非洲共存。然而，最终只有其中的一种延续了下来，也就是“人属”，他是在 200 多万年前的一个不太确定的时间点出现的。我们现在还不知道南方古猿和人属之间的确切关系，只知道他们共存了 100 多万年。然后，所有的南方古猿，不论粗壮的还是苗条的，全部在 100 多万年前神秘地消失了，并且，很可能是突然消失的。消失的原因不详。有一位古生物学家叫里德雷（Matt Ridley），他说，“也许，我们把他们吃光了。”
一般认为，人属这条线是从能人这里开始的，但我们几乎对能人一无所知。能人最后又进化成为了智人，也就是我们现代人。在能人和智人之间，还有 6 种别的人属：匠人、尼安德特人、鲁道夫人、海德堡人、直立人、先驱人。但这并不是共识。
“能人”这个名称是路易斯·利基（Louis Leakey）和他的同事在 1964 年命名的，因为他们是最先学会使用工具的人科动物，尽管只是非常简单的工具。他们还是一种非常原始的动物，样子更像是黑猩猩，而不是人类。但是，他们的脑容量已经比露西的大了将近 50%，即使考虑到身材比例，也差不多。因此，可以说他们是那个时代的爱因斯坦。至于为什么人科动物的脑容量会在 200 万年前突然增大，现在还没有一个有足够说服力的解释。有很长一段时间，我们认为大脑变大与直立行走有直接关系。因为走出丛林后，他们需要动脑子生存下去，这促进了大脑的进化。但是，令人感到很意外的是，我们一再地发现很多蠢笨的两足动物，这才让我们意识到，其实两者之间并没有明确的关联性。
图：能人
塔特萨尔说，“为什么能人的大脑会增大，我们很难拿出一个令人信服的解释。”现代的科学研究表明，大脑是一个很耗能的器官，仅占身体 2% 的重量，却消耗了 20% 的能量。而且，大脑对能量的来源还有些挑剔。如果你从不吃油腻的东西，大脑一点不在乎，因为它对脂肪不感兴趣。它需要的是葡萄糖，大量的需要，甚至不惜从其他器官中夺食。布朗（Guy Brown）是这么说的：“贪食的大脑常使人体处于枯竭的危险之中，但大脑却又是万万不能被饿着的，否则就会送命。”大脑越大，人就会吃得越多；吃得越多，危险也就越大。
塔特萨尔认为，脑容量的增加很可能只是进化中的一次意外事件。他和古尔德都相信，如果生命的演化允许倒带重放的话，哪怕是倒回到人科动物刚刚出现的那个节点，现代人或者类似的智慧生物出现的概率“几乎是不存在的”。
塔特萨尔还说道，“对我们人类来说，还有一个很难接受的观点。那就是，我们不是万物的顶点。我们的出现，并非必然。人类往往会自负地认为，进化的最终目的就是成就我们。直到上世纪七十年代，人类学家们也都是这么想的。”在1991年出版的教科书《进化的阶段》（The Stages of Evolution）中，作者仍然强调线性进化的观点。他只承认粗壮型南方古猿是进化的一个分支，而其他每一种人科动物都是接过了前辈的接力棒，再把它传给年轻的后继者。然而，今天我们几乎已经可以肯定，有很多种人科动物都走进了死胡同。
幸运的是，有这么一支会使用工具的人科动物不知从哪里冒了出来，与神秘而富有争议的能人同时存在。这就是直立人，也就是杜布瓦 1891 年在爪哇发现的人种。他们生活在距今 180 万年到 2 万年之间，不同的资料说法不一。
按照《爪哇人》这本书中的说法，直立人是一条分界线。在它之前的一切种属都具有猿的特征。而在它之后的则都具备人的特征。直立人创造了很多的第一，第一个学会狩猎；第一个使用火；第一个制造复杂的工具；第一个留下在野外露营的证据；第一个懂得照顾弱小。与之前所有的种属相比，直立人无论是外表和行为都更像人类。他们四肢修长，身体强壮（比现代人强壮得多）。他们有动力也有能力大范围地迁徙。在其他的人科动物的眼里，直立人肯定显得高大威猛，聪慧敏捷。他们的头脑是当时世界上最发达的。
尽管直立人的发现已经超过 100 年了，但我们对他们的了解仅仅建立在七零八落的化石碎片上，甚至都无法拼凑一副完整的骸骨出来。这一切终于在二十世纪八十年代得到了彻底改变，因为在非洲有了一个非凡的发现。这一发现终于让学界完全承认，在现代人类的直系先祖这个问题上，直立人的地位至关重要，至少有这种可能性。事情的经过大致是这样的：著名的古人类化石猎手利基（Richard Leakey）有一次乘坐的飞机偏离了航线，飞到了肯尼亚的图尔卡纳湖区的上空。他突然意识到这个地方可能会有收获。于是，一支考察队被派到了这个地区。刚开始什么也没找到。有一天午后，利基手下最著名的化石猎手基穆（Kamoya Kimeu）在一座小山上发现了一小片人科动物的眉脊化石。原本大家不认为这样一个地方会有收获，但出于对基穆直觉的信任，大家也就挖了起来。没想到让他们大吃一惊的是，居然真给挖出一副几乎完整的直立人骸骨。这是一个大约 9-12 岁的男孩，死于 154 万年前。塔特萨尔认为，这副骸骨具备了“所有现代人类的身体结构”。在某种意义上，这是史无前例的发现。
同时在图尔卡纳湖区发现的还有另外一副骸骨，编号为 KNM-ER1808，是个女性，距今 170 万年。这副骸骨上的一些特征让科学家们首次意识到，直立人比原先以为的更加复杂和有趣。她的骨骼有一些变形，上面布满了粗糙的斑点，这是由于过量摄入维生素 A 引起的，是一种挺痛苦的疾病。这种病的病因一般是长期食用肉食动物的肝脏导致的。这首先说明直立人吃肉，然后，更让人吃惊的是，骨头斑点的数量表明她在患病后还存活了几周甚至是数月，说明有人在照料她。这是在人科动物进化过程中第一次出现温情的信号。
研究还发现，直立人的头骨中包含（或者说，有一些人认为可能包含）布洛卡区，这是脑前叶一个与语言有关的区域。黑猩猩没有这种特征。沃克尔认为，无论从这片区域的大小还是复杂度来看，直立人都不会说话，他们的沟通方式或许与现代的黑猩猩相似。但以利基为代表的另外一些专家却坚信直立人会说话。
有一段时期，直立人似乎是地球上唯一的人属。他们挺有冒险精神的，似乎以很快的速度在全球范围内迁徙。如果仅仅从现有的化石证据来看，有一些直立人在离开非洲的同时，就已经到达了爪哇岛，甚至可能还要更早一些。这让一些抱有幻想的科学家认为，现代人可能并非起源于非洲，而是亚洲。想法虽然引人瞩目，但却脱离实际，因为我们从未在非洲以外的地区发现过比直立人更早的人科动物，除非，亚洲的直立人是独立进化而来的。但不管怎么说，亚洲起源也只不过是将直立人的迁徙方向反一反，我们依然不得不解释直立人是怎么如此快地从亚洲跑到非洲去的。
为什么直立人首次在非洲出现后的没多久，就在亚洲出现了？这还有几个貌似合理的解释。首先，年代测定有很大的误差。如果非洲化石的实际年龄要早于测定出的年龄，或者爪哇化石的实际年龄要晚于测定出的年龄，又或者这两种情况同时存在，那么非洲的直立人就有了足够的时间迁徙到亚洲。另外还有一种可能性也完全存在，就是还有着更古老的非洲直立人化石等待发现。此外，爪哇人的年龄或许根本就是错的。
可以肯定的一点是，大约在 100 万年前的某个时候，有一支相对更接近现代人的直立人离开了非洲，勇敢地走向了地球上的许多地方。他们扩散的速度可能非常快，平均每年增加 40 公里。他们穿越山脉、河流、沙漠、以及各种其他障碍，逐渐适应了不同的气候和食物。但他们是如何穿过红海的西部地区，至今仍然是一个谜。那个地区在今天也是出了名的干燥，过去甚至更干燥。一个挺有讽刺意味的事情是，促使直立人离开非洲的是环境的恶化，但他们却来到了一个更加恶劣的环境中。尽管如此，他们还是克服了艰难险阻，在别的大陆繁衍生息了下来。
以上这些就是迄今为止关于人类演化的全部共识了。而人类历史的下一个发展阶段则充满了长期激烈争论的话题，我们马上就会讲到。
在我们接下去讲之前，有一件事值得你记住。从遥远的令人困惑的南方古猿进化到真正的现代人，用了 500 多万年。但这 500 多万年造就出的我们和现代的黑猩猩在基因上有着 98.4% 的重合率。换句话说，你可能会觉得斑马和马的亲缘关系很近，其实我们跟黑猩猩的亲缘关系比他们还要近。
大约在150万年前的某个时候，人种动物中的一位天才干出了一件出人意料的事情。不知道这位天才是男是女，总之 TA 拿起了一块石头，用它仔细地切割另外一块石头。于是，一把泪滴状的手斧诞生了，虽然极为简单，但却是世界上第一件高级技术的产物。
这把手斧明显比其它的工具都优越。于是，没过多久，其他人都开始学样，纷纷制作起了自己的手斧。一时间，大伙似乎都不干其他事情了。塔特萨尔说，“他们制作了几千把手斧。在非洲的某些地方，走两步就会踩着它们。这挺奇怪的，因为制作手斧是很费功夫的，他们好像是纯粹为了好玩才这么干的。”
在明亮的工作室中，塔特萨尔从架子上取下了一把很大的模型递给了比尔。它有半米长，最宽的地方有20厘米，形状像一个矛头。模型是用玻璃纤维制成的，因此只有150克左右，但是原物的重量却有11公斤。
那些手斧后来被称为“阿舍利工具”，因为它们的首次发现地是在法国的圣阿舍利。在这之前，还发现过一种更古老也更简单的工具，称为奥杜威工具，是在坦桑尼亚的奥杜威峡谷发现的。这种工具是从更大块的石头上敲下来的，用于切割东西。
图：阿舍利工具
人类的先祖大约 10 万年前离开非洲时，阿舍利工具是最佳的随身携带品，他们非常痴迷于这种工具的制作。但令人困惑的是，在非洲、欧洲、西亚和中亚都发现了阿舍利工具，但在远东却几乎从未发现过。这是古人类史上的一个未解之谜。
上世纪四十年代，哈佛大学的古生物学家莫维士（Hallam Movius）划出了一条“莫氏线”，将使用阿舍利工具和不使用阿舍利工具的地区分隔开。这条线沿着东南方向跨越欧洲、中东，直到现代的孟加拉国和加尔各答附近。在这条线之外，包括整个东南亚和中国，只发现了相对更古老、简单的奥杜威工具。我们知道智人到过的地方远不止这些地区，那么，他们带着那些宝贝工具一走到远东边缘就扔掉了吗？
图：莫氏线
澳大利亚国立大学的桑恩（Alan Thorne）回忆说，“这个问题长期困扰着我。整个现代人类学都建立在这样的观点之上：古人类是分两批人从非洲走出来的：第一批是直立人，他们成为了爪哇人和北京人等；后来，更高级的智人取代了第一批直立人。如果要接受这种观点，你就必须相信，智人带着先进的工具走了那么远之后，却出于某种原因，全扔光了。这怎么说都是令人费解的。”
除了这个工具问题，在探索人类演化的过程中，还有更多的谜题在前方等待着人类学家们，科学有故事，我们下期接着聊。
本期节目，我特地给大家找了一个有意思的小视频。在这个看脸的时代，你有没有想过人类脸部的进化史是怎样的呢？
说明：
《宇宙自然生命简史》是我重译、改编的《万物简史》。
1、修正了原书中不准确的知识点。
2、更新了最近这 10 年来的科学进展。
3、补充新增大量相关知识点。
4、直接翻译自英文原著，没有使用原译。
☝ 汪诘科普小视频 ☝