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人类进化之路
送交者: tangyz[☆品衔R3☆] 于 2022-08-11 22:07 已读 9796 次 3 赞  

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从毛茸茸的树栖类人猿祖先,到发明电脑的现代人,为了适应环境而发生的改变就是进……化。因此生物学家认为,遗传变异是随机的,但选择是定向的。只要变异足够多,总有一款特征符合环境的需求而被选择。如何产生足够多的变异,是一个巨大的挑战,性因此起源。 6park.com

一、人类进化史 6park.com

进化理论的一个极为重要的前提假设,就是存在共同祖先。1987年科学家通过母系遗传的线粒体DNA序列,追踪到了所有现代人类的共同祖母——线粒体夏娃。后来,依据雄性特有的Y染色体基因,也找到了共同祖父——Y染色体亚当。他们都生活在20多万年前的非洲,巧得是,最早的智人化石也只在非洲发现。以此类推,人类、黑猩猩和倭黑猩猩在700万年前共有一个祖先,所有大猿类在1300万年前有一个共同祖先(附图1.1),而所有灵长类则是6,500万年前一个共同祖先的后裔。 6park.com

大约在1,200 万年前,在东非大陆形成了一条从北到南的大裂谷。大裂谷妨碍了动物种群的交流,形成一道生物屏障,导致“人猿相揖别”。大峡谷以西仍然是湿润的丛林,非洲猿类像祖先那样无忧无虑地生活;而大峡谷以东则变得干燥、开阔、食物匮乏,东部猿类(人类祖先)不得已改变自己以适应这个富有挑战的新环境。比如突变使某个体的腿长了一点,在稀树草原上跑得快一点,生存的概率高一点而留下较多的后代,“长腿”基因就在种群中扩散。 6park.com

 

附图1.1  根据基因组得到的亲缘关系谱(史前600万到70万年间缺乏基因数据,只能依据化石形态进行推测) 6park.com

根据利基的观点,人类史前进化时代经历了四个关键性的阶段。第一阶段是人族(人科—人亚科—人族)的起源,700 万~600 万年以前,古猿类的动物转变为两足直立行走的猿人。第二个阶段是600 万~200 万年前,两足的猿人演变成许多不同的物种,每个物种适应于稍微不同的生态环境。距今300 万~200 万年前,出现了一个脑容量明显较大的物种。脑容量的增大是第三个阶段的标志,也是人属出现的信号。第四个阶段(200 万年前以降)是现代人的起源,是像现代人一样具有语言、意识、艺术想象力的人种出现(附图1.1)。 6park.com

二、现代人类的分化 6park.com

根据解剖结构(如皮肤),现代人类一般分为四大亚种:亚洲人(浅)、欧洲人(白)、大洋洲人(棕)和非洲人(黑)i。实际上,遗传上可精准地分为八个亚种。如附图1.2所示,生活在非洲沙漠的闪族人与其他人种在15万年前分开,那时候智人才起源不久。生活在丛林中的俾格米在7~8万年前,开始独立进化。这两种人的体型特别矮小,分别适应沙漠食物匮乏的环境条件和密集丛林穿梭的需要。目前,他们仍处在采集——狩猎社会,因此无论从体质还是文化,都代表了早期智人的原始模式。 6park.com

 
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附图1.2 八个人类生物学亚种或人类学种族的亲缘关系 6park.com

三、自然选择和性选择实例 6park.com

遗传多样性是生物进化的基础,自然选择正是基于可遗传的个体差异。个体的遗传差异有两个主要来源:基因突变和遗传组合。基因突变是小概率事件,难以在短时间内发挥作用。经由遗传因子组合的方式所导致的变异,涉及到两性的基因交换与融合。基因的组合变化发生频率高(每一世代都要发生一次),是基于有性生殖。如果不存在有性繁殖,就不存在海量的差异而无法应对不可预测的环境剧变或渐变。昆虫的祖先不能“预测”后代会面临杀虫剂的灭顶之灾,免疫系统也遇到同样的挑战。由于体内的“抵抗”组织不知道究竟有多少种“入侵者”需要对付,为应对每一次入侵,免疫系统都预先有相应的“预案”——抗体。 6park.com

英国工业化前桦尺蛾都多是灰色类型,与树干上灰色地衣的颜色相近。1850年后,随着工业化进程,废气中的硫化氢杀死了树皮上的灰色地衣,煤烟又把树干熏成黑色。原先歇息在地衣上得到保护的灰色类型,在黑色树干上却易被鸟类捕食(淘汰);而预先存在的少量黑色类型则得到生存和发展(适应)。于是黑色类型(变异)的比例迅速提高,灰色类型的比例则不断下降。到19世纪末,黑色已由不到 1%上升至90%以上;灰色则从90%以上下降为不到 5%。随着英国去工业化,灰色类型(变异)的比例恢复到工业化前的水平。 6park.com

自然选择通过保留有利基因和淘汰不利基因,使种群的基因频率的定向变化从而产生种群适应新环境的表型特征。如体色,离赤道越远的人皮肤越浅;离赤道越近的人皮肤越暗。因此,南亚人与非洲人的肤色接近;东北亚人比东南亚人的肤色更浅。人类肤色的改变是两个选择压力平衡的结果:叶酸和维生素D。紫外线可以破坏叶酸(缺乏导致畸形胎)的结构,但却又是合成维生素D(缺乏导致佝偻病)所必须的。紫外线辐射在赤道强、两极弱,另外,紫外线也是皮肤癌的诱因。因此,肤色既是遗传的,也是对环境的适应。 6park.com

性选择的失控假说是可以验证的,实验证据来自对一种眼睛着生在头部向两侧极度延伸的长柄之上的昆虫——柄眼蝇的研究。首先培育三个柄眼蝇品系:自然品系、长柄品系和短柄品系。在选育13 代之后,测试三组品系的雌性对眼柄长度的偏好。结果发现自然组和长柄组的雌性都青睐长眼柄的雄性,但短柄组的雌性却选择短柄的雄性。这种偏爱长柄的趋势如果得不到有效遏制,势必造成灾难性后果。过长的鸟尾(附图1.3左)和眼柄、过大的鹿角,都会置雄性于死地,如爱尔兰麋鹿(附图1.3右)。 6park.com

 
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附图1.3 极度夸张的鸟尾和鹿角 6park.com

四、史前社会结构 6park.com

关于采集——狩猎阶段的人类实行群婚制,可能仅是一种猜想。即没有考古的实物证据,也没有遗传基因的线索,有得只是神话和传说。 6park.com

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附图1.4 人类学家构想出来的群婚生活 附图1.5 真实的俾格米人家庭 6park.com

实际上,即使是最原始的人类(如附图1.2中仍处在采集——狩猎生活阶段的闪族人和俾格米人),都实行一夫一妻制,并有家庭(附图1.5)。如果仔细观察附图1.6,也可发现这群俾格米人实质上都有固定的配偶。 6park.com

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附图1.6 正在转移营地的俾格米人族群 6park.com

五、文明化浪潮 6park.com

从居无定所的采集——狩猎生活,到定居的种植生活,是人类文明化的起点。文化传播和物质交流是早期文明的基本形式,依赖于社会网络。因此,文明都起源于大河流域,无一例外。因为在发明轮子之前,水运具有不可替代性。只有定居才能构成稳定的复杂网络,这一切都源自农业革命。农业革命在三个地区独立发生,依次为西亚的两河流域、东亚的黄河长江流域以及中美洲。但后者发生较晚且自生自灭,对人类早起文明化过程几乎没有贡献。西亚的麦类和东亚的稻类,是地球人类最主要的两种粮食,也是开启文明化主流历程最主要的驱动力。 6park.com

  
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附图1.7  文明化的三次浪潮,都发生在亚欧大陆的北纬30°附近:A. 农业革命;B. 国家形成;C. 轴心时代 6park.com

人类的文明化过程经历了三波浪潮,即农业技术、国家形态、思想体系的兴起和成熟。一万年前后农业技术的发明,只发生在西亚(幼发拉底河与底格里斯河)和东亚(黄河与长江)(附图1.7A);五千年前后国家形态的产生,出现在两河流域、尼罗河流域、印度河流域以及黄河流域(附图1.7B);两千五百年前思想体系的形成(即所谓的“轴心时代”),出现在恒河流域、黄河流域和地中海沿岸(附图1.7C)。 6park.com


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注解 6park.com

i.南亚人群是暗肤色。 6park.com

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