330万年前的南方古猿，和人类有哪些相似点，看到化石就明白了

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自古以来，人类一直都在好奇，自己“最初”的祖先长得是什么样子？并基于此想象出很多奇幻的远古人类诞生的方式，全世界几乎每个民族都有自己的“神仙造人”的传说。

可是，人类社会不管在什么年代都会存在一些看透事实真相的智者。

柏拉图和亚里士多德

早在公元前5世纪，古希腊的两位先哲柏拉图和亚里士多德就提出了关于人类起源的最早构想：

包括人类在内的整个自然界是一个完整的系统。这意味着人类和其它动物必定是起源于相同的模式。

卢克莱修

公元前1世纪，罗马哲学家卢克莱修在他的著作《物性论》中指出：

最早的人类与罗马人不同，他们像动物一样过着穴居的生活，既不会制造工具也不会使用语言。

达尔文

当然，这些“小众理论”通常都不受待见，而且长期被宗教神权势力所打压。直到1871年，英国生物学家查尔斯·罗伯特·达尔文出版了《人类的由来和性选择》一书。在这本书中，他的物种进化理论彻底推翻了所有关于人类诞生的神话传说：

达尔文相信，凭借他搜集到的大量翔实证据，可以推导出人类同样受到演化原理的支配——物竞天择。

可是，当达尔文在1859年刚刚提出进化论（物种起源）时，却招来了严厉批评：因为根据当时遗传学的“混合学说”，生物的性状黑加白得到后代灰，灰加灰出现后代次灰，依此类推，性状越来越单调，不可能存在有很多可供选择的性状，因而物竞天择是不存在的。

孟德尔

正当达尔文为进化论的进一步解释一筹莫展时，1865年，奥地利生物学家格雷戈尔·孟德尔用豌豆杂交实验揭示了生物遗传奥秘的基本规律：

在前前后后测试了近30000株豌豆后，孟德尔终于总结出豌豆的杂交性状在后代系列的分离比是3：1。

孟德尔认为后代若只是简单综合父母的性状，那么所有生物重复下去的性状都将趋于相同，这明显和物种多样化且丰富多彩的自然界不相符。

基于这个设想，孟德尔发现了生物遗传理论中的两大定律：

一是分离律：决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，独立地遗传给后代；

二是自由组合律：确定不同遗传性状的遗传因子间可以自由组合。

“数学之于生物学，就像是木匠铺里的刮胡刀。”

达尔文和孟德尔

达尔文并没有孟德尔那样扎实的数学功底，他是一个从博物学家成长起来的生物学家，对数学一直持藐视的态度。

可是孟德尔却运用数学这个重要的工具，深入浅出地看待问题，从自然界的复杂多样中抽丝剥茧，得出了伟大的生物遗传规律。

不仅如此，孟德尔还在达尔文《物种起源》的德译本上做了大量批注，希望给达尔文的进化论提供遗传学理论基础，并且孟德尔从自己发现的多个性状自由组合规律推算出：

如果有7对不同性状的两种植物间授粉，便可以产生很多不同的组合。简单来说，就是一个物种的种群越大，那么它的遗传多样性就越大，即所有的生物都具有多样性。

那么，这个结论可以很好地和达尔文的物竞天择、适者生存理论互补。

真理的发现，往往会颠覆人们的以往的认知，甚至是打破宗教势力的禁锢。

遗传学和进化论的结合又催生出了分子生物学，以及重组DNA技术，进而衍生出全新的可以揭示生命本质的学科——生命科学。

生命科学发展到今天，已能用化石来确定人类的演化进程，以DNA为载体来建立人类的演化谱系。可是很少有人知道，科学家是如何找到最早的那个人类祖先化石的。

02

实际上，形成化石需要极为严苛的环境要求，那么古人类学家从哪里能够找到这些化石呢？

首先，形成化石需要足够长的时间。目前已知人类的演化历史大约为600万年左右，这个时间仅仅足够早期人类的骨骼形成化石。

其次，遗骨需要保存在一个被泥沙覆盖的地方，或者被河流冲进这样的一个地域。

更为重要的是，大陆板块运动还要很巧合的让这些保存遗骨的地层发生抬升，使它们显露于陆地上。

黑猩猩

早在19世纪，达尔文就推断出与人类亲缘关系最近的黑猩猩和大猩猩主要生活在非洲，那么人类的祖先也可能生活在那里。事实也是的确如此，直到今天，非洲也是找寻人类起源的最佳地点。

当然，研究人员不可能搜遍非洲所有地区来找寻人类化石。那么是否有某些特定的区域能走个捷径呢？

古人类学家的主要目标是寻找因自然侵蚀而暴露出来的岩层。

这类岩层叫做凝灰岩，因受到大陆板块构造运动，再加上火山活动，以及裂谷内的风化侵蚀等共同作用而显露出来。

非洲坦桑尼亚的奥杜威峡谷便是非常有名的裂谷类地形，构造运动和侵蚀作用正好使这里含有人类化石的凝灰岩层暴露了出来。

虽然很多人能够理解板块碰撞导致的造山带隆起形成类似喜马拉雅山脉，以及板块俯冲导致形成深不可测的马里亚纳海沟等地形，但对另一些垂直方向的地壳活动——“沉降”缺少了解。

这是因为地球表面始终处在风化→堆积的动态平衡里。而发生沉降的地区，地表缓慢下沉，形成地貌上的洼地，然后汇水成湖。那么遗骨在这里很容易形成化石。

换句话说，那些生活在非地质沉降区的生物，等同于生活在难以保存地层的风化剥蚀区，在大时间尺度下，是难以保存为化石的。即便在较短时间内埋藏在地下形成了化石，也很容易因为长期的风化剥蚀而遭到破坏。

位于非洲东非大裂谷的埃塞俄比亚段，便是地球上最年轻的地质沉降区之一。上面所说的奥杜威峡谷便是位于东非大裂谷中的一个东西向峡谷，长约50千米，深约900米。

东非大裂谷的形成颇为复杂，在3000万年前，当非洲板块和印度洋板块的交接处发生拉伸并向相反方向漂移时，地壳就会弯曲并破裂形成裂隙，裂隙之间的区域向下沉降，同时主断层外围的地壳向上抬升，便形成了裂谷的谷底和谷壁。

而裂谷的底部断层通常很深，以至于地球核心的液态物质会通过这些断层涌出。在非常大的压力下，地球的熔融核心就会像火山一样喷出，或者以熔岩流的形式慢慢溢出。喷发物通常由火山灰组成，并含有丰富的钾和氩等化学物质，火山灰形成的岩石便是凝灰岩。

凝灰岩具有独特的化学形态，因此是测定古人类遗址年代的重要参考因素。

03

实际上，古人类学家不会直接来测量人骨化石的年代，因为这样是测不准的。通常来说，碳14法也就是放射性碳定年法，是常用的技术手段。但是这种方法在古人类化石研究领域较少用到。主要原因是碳14定年法最多只能测定几万年，而人骨化石的形成时间远大于这个方法的极限。

其实大多数时候，古人类学家会直接参考地质学中的地层定年法，就可以很简单地解决人骨化石年代问题。

根据地质学基本规律。在层状岩层的序列中，先形成的岩层位于下面，后形成的岩层位于上面。依据岩层位置的上下叠置关系，就可以大致判定出地层的形成时间。

而岩层时间的判定依据是，如果在某一岩层中找到一些古生物化石组合，就可以确定此岩层的年代。

除了古生物化石定年法，还可以用同位素法（非C14法）来测量岩层年代。

说到同位素，其实就是指质子数相同、中子数不同的同一种元素。比如碳-12、碳-14，或者铀-235、铀-238等。

以碳原子为例，它可以含有6个或是8个中子，也就是对应了碳-12、碳-14。

碳-12非常稳定，而碳-14会以固定不变（5730年）的速度失去中子衰变为氮-14，直到稳定为止，这个过程就被叫做衰变。

衰变的过程完全不受外界的影响，这样的特性就非常符合测算岩石时间的需求。于是由此孕育出了多种同位素的测年法。

同位素测量时间的跨度非常之大，动辄上亿年的用的是铀铅测年法，铀-238衰变至铅-206的半衰期是44.7亿年。稍微短一点的，用到的是钾氩测年法，钾-40的衰变为氩-40的半衰期为13亿年。

通常情况下，科学家测量火山岩的年代时，比较常用的是钾氩测年法。

这是因为当火山喷发时，岩浆里含有一定量的钾-40，而氩的沸点特别低，在高温的状态下就会完全挥发掉。

也就是说，冷却之后的岩石中一开始是不含氩的，但随着钾-40衰变为氩-40，这些氩-40其实是会被困在岩石中，所以只要知道钾-40和氩-40在岩石中的比例就能计算出火山岩的年代。

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8百万年前，非洲大部分地区被茂密的森林所覆盖，其间散布着河流和湖泊，大部分灵长类动物都生活在树上，人类和黑猩猩的共同祖先就在其中。之后的3百万年间，地球经历了一段长时期的寒冷气候。

由于气候越冷越干燥，非洲茂密的森林逐步被开阔的林地所替代，一片片的草原出现在林地之间。人类祖先便是于这一气候变化时期开始了在非洲的演化。

而两足直立行走便是人类与黑猩猩分化的重要特征。

埃塞俄比亚迪基卡地区

2000年12月10日，在位于东非埃塞俄比亚的偏远地区迪基卡，美国人类起源研究所的泽拉赛奈·阿莱姆塞吉德率队发现了一具南方古猿（阿法种）的骨架化石，距离被誉为“人类之母”的露西南猿化石4公里远。

320万年前的人类化石，南方古猿阿法种——露西

通过对化石四周凝灰岩的年代测定，并依据化石在两层凝灰岩之间的相对位置，算出这个南方古猿生存在距今331万年~335万年之间，比露西还早10万年以上，是迄今为止发现的最早的人类祖先化石。

经过对化石恒牙齿冠的对比，这具人骨化石属于一个3岁的女童，包括一个完整的头骨，一整副躯干骨，以及不完全的肢骨，许多骨头仍然保持原有的连接，没有散开。这么完整的人类祖先化石着实罕见，并且儿童化石更为罕见，因为孩子的骨头要脆弱很多，不易保存。

这个孩子被命名为“塞拉姆”（Selam），在埃塞俄比亚的语言中，“塞拉姆”的意思为“和平”，这也是祈望正在阿法地区交战的几个非洲部落能走向和平。

当时，塞拉姆的大部分都埋藏在砂岩（沉积岩）中，只有一部分小脸露出地面，可是，这些古人类学家一眼就看出这是人类化石，因为它的眉骨平滑、犬齿小。和猩猩的头骨有很大的区别。

从岩石里取出化石非常困难，必须小心翼翼，用牙医工具一点点地清理掉化石周围混凝土似的石质。

250万年前的南方古猿非洲种——汤恩幼儿

虽然塞拉姆死亡时年仅3岁，却已具备了阿法南猿的特征，例如她的口鼻部突出，鼻骨窄等特征，与南非出土的250万年前的非洲南猿（南方古猿非洲种）——“汤恩幼儿”截然不同。而且她的下颚与南猿露西很相似。

塞拉姆的大部分颅骨没有找到，可是她脑颅腔里自然形成的岩石模型，有脑颅内壁的印痕，从这个颅腔模型可以推测出，塞拉姆的脑容量比黑猩猩的发育要慢，这也是符合人类的特征。因为塞拉姆的脑容量只有成人的65%~88%，而黑猩猩到了3岁，脑容量可以达到成年个体的90%以上。更为重要的是，塞拉姆的“月状沟”（大脑表面一个弯曲凹陷处）显示，她的大脑皮层的组织模式更像人类，而不像黑猩猩或大猩猩。

塞拉姆与其它阿法南猿一样，腿骨和足骨有许多特征表明她能以两腿在地面上行走，而且她的足跟宽度与人类更接近。

但是她的上半身有部分特征却与适应树上的生活有关，她的指骨长且有弯度，便于抓握树枝，她的肩胛骨类似于猿（朝向上面），而不像人类（朝向侧面）。

不过，塞拉姆肩胛骨背面与脊椎骨肌肉附着区的比例与人类颇为相似。人类的下侧面积较大，而猿类的上侧面积较大。

塞拉姆与其它阿法南猿一样，两腿适于行走，手指适于攀爬。属于“镶嵌进化”（生物体的不同部分进化速度不均的现象）的真实例子，这说明进化不可能是像变魔术一样，把一种四足动物一下子变成直起身子以两足行走的人。

在自然选择中，两足行走动物的演化模式，必然是下肢和骨盆最先进化，而上肢与肩膀随后逐渐进化。

因此，科学家们一致认定南方古猿阿法种是人属的直系祖先，而人属一共发现17种，其中16种已灭绝，仅存我们智人这一支“幸运儿”。

结语

很多人虽然受过良好的教育，但他们至今还不相信，人类是由猿进化而来，希望这篇文章对他们可以有所帮助。