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气候变化毁灭了尼安德特人

(2009-09-24 11:07:30)
标签:

尼安德特人

古人类

科学家

气候

霍赫勒·菲尔斯

欧洲

杂谈

分类: 文章选登

科学家对尼安德特人的研究远多于其他古人类,但他们为何会从地球上消失,至今仍是一个谜。


撰文  凯特·王(Kate Wong)
翻译  杨宁宁


    尼安德特人为何消失

● 尼安德特人是现代欧洲人祖先的近亲,从20万年前开始,他们统治着整个欧洲和亚洲西部,但在2.8万年前,这些古人类却消失了。
●长期以来,科学家一直在探讨尼安德特人消失的原因。最新理论认为,导致尼安德特人消失的原因可能有两个:气候突然变化;现代人的祖先在某些生物特征上全面优于尼安德特人,逐步取代了他们。


    大约2.8万年前,在如今的英属直布罗陀地区,一小群尼安德特人在遍布岩石的地中海沿岸艰难地生活着——他们很可能是最后一群尼安德特人。在欧洲和西亚的 其他地区,尼安德特人早在此前几千年就已销声匿迹,尽管他们在这里有着20多万年的辉煌过去。由于气候相对温和,动植物资源丰富,伊比利亚半岛成为尼安德 特人最后的大本营。然而,直布罗陀的尼安德特人未能坚持多久,便迅速走向灭亡,只留下少量石器和篝火残余。

    从1856年发现第一具尼安德特人化石以来,科学家就一直为这群早期人类从何而来、在人类谱系上处于何种位置而争论不休。这场争论主要是两大理论的对峙: 一种理论认为,尼安德特人是当今人类的一个古老变种,他们逐步进化或被欧洲现代智人同化为现代人类;另一种理论认为,尼安德特人是一个与现代人类完全不同 的物种(H.neanderthalensis),现代人类进入他们的领地后,很快就将他们消灭了。

    但过去十年,因为两个重要发现,这场争论的焦点——尼安德特人与现代人类有过交合还是战争——发生了转移。很多科学家希望,通过分析尼安德特人的DNA, 他们能发现尼安德特人与现代人类交合的证据,从而弄清楚这两个群体是否发生过显著融合。然而这样的证据至今未曾发现。在另一项研究中,科学家利用改良型年 代测定技术发现,4万多年前,现代人类进入欧洲大陆后,尼安德特人没有迅速消失,而是继续存在了近1.5万年——根本不是“闪电战”理论设想的那样,现代 人类迅速取代了尼安德特人。

    这些发现促使科学家更谨慎地看待其他可能导致尼安德特人灭绝的因素。各种研究暗示,尼安德特人的灭绝可能是各种环境压力综合作用的结果。

     变迁中的世界

     科学家已找到一系列能证明尼安德特人如何消失的最新证据,古气候学研究提供的数据便是其中之一。我们知道,在过去20多万年里,尼安德特人经历过寒冷的冰 河期和相对暖和的间冰期。最近几年,通过分析从格陵兰、委内瑞拉、意大利等地采集到的海洋沉积物、花粉和原始冰芯中的同位素,科学家精确复原了“氧同位素 3期”(oxygen isotope stage 3)的气候变化过程。这段地质时期从6万年前开始,到2万年前结束,最初气候比较暖和,气温最低时整个北欧大陆都被冰川覆盖。
 
    氧同位素3期开始时,尼安德特人是生活在欧洲的唯一原始人类,而在该时期结束时,现代人类则成为欧洲的唯一人种。科学家据此推测,可能由于气温骤降,尼安 德特人找不到足够的食物,或没有有效的保暖设施,最终从地球上消失。然而,一个重要事实使这一推测难以成立:此前,尼安德特人已经历过冰河期并存活了下 来。

    事实上,很多生物学和行为特征都说明,尼安德特人能很好地适应寒冷环境。虽然为了抵御严寒,尼安德特人需要用动物毛皮制作衣服,但他们的桶状胸和粗壮的四 肢都有利于维持体温。强壮的身躯是尼安德特人适应狩猎方式的结果,因为他们常以埋伏方式猎取独居的大型哺乳动物,如寒冷时期生活在北欧和中欧地区的长毛犀 牛。尼安德特人的其他显著特征(如突出的眉骨)可能是遗传漂变形成的中性特征,而不是自然选择的结果。

    但同位素数据显示,气候变化绝非从暖和到寒冷的稳定过渡。时间越靠近末次盛冰期(last glacial maximum,约2万年前),气候越不稳定,经常发生激烈而突然改变。生态环境也随之发生极大的变化:森林让位给一马平川的草原,麋鹿取代了犀牛……变 化之快可以这么形容:在一个人的一生中,小时候看到的植物和动物,在他长大后就已消失,并被其他动植物取代。然后,自然环境又可能以同样的速度变回原来的 模样。

    直布罗陀博物馆的进化生态学家克里夫·芬利森(Clive Finlayson)曾经主持发掘过多个直布罗陀地区的洞穴。他推测,正是环境条件的快速变化,逐步将尼安德特人逼入绝境。环境变化得越快,就要求尼安德 特人在越短的时间内接受全新的生活方式。当树林变成了开阔的草原,采用伏击方式狩猎的猎人就没有了赖以藏身的树林,如果要生存下去,他们必须改变狩猎方 法。

    工具和猎物的变化说明,一些尼安德特人的确适应了不断变化的世界,但更多的尼安德特人却在变化中死去,只留下非常零散的群体。正常情况下,这些古人类很可 能重新崛起,因为他们有过类似经历,只要环境变化不太频繁、间隔期不要太短。然而这一次,环境变化太快,尼安德特人根本没有充足的时间恢复人口数量。芬利 森认为,尼安德特人在气候的反复攻击下,人数锐减,走向灭绝。

    2009年4月,法国地中海大学的弗吉尼亚·法布雷(Virginia Fabre)和同事在《公共科学图书馆·综合》(PLoS ONE)上发表的一项遗传学研究证实了芬利森的观点——尼安德特人最终分散为零落的群体。他们进行线粒体DNA分析时发现,尼安德特人可能形成了三个分 支,分别生活在西欧、南欧和西亚,人口总数时高时低。


    尼安德特人很聪明?

    其他科学家仍认为,尼安德特人是在现代人类进入欧洲后才完全消失的,这一事实说明,现代人类与尼安德特人的灭绝脱不开干系,即便他们并没有直接杀灭这些早 期人类。支持该观点的科学家推测,尼安德特人最后不得不与“初来乍到”的现代人类竞争食物,并成为这场竞争的失败者。现代人类为什么能在竞争中获胜?答案 至今是个谜。

    现代人类对食物没那么挑剔是一种可能。德国图宾根大学赫维·博谢伦斯(Herve Bocherens)进行的骨化学分析等研究表明,尼安德特人专吃相对稀有的大型哺乳动物,比如猛犸象和长毛犀牛,但对于早期现代人类而言,很多动植物都 是美食。因此,当现代人类进入尼安德特人的领地,并开始捕食大型动物时,尼安德特人就可能遭遇食物短缺,而现代人类则不会为食物问题困扰,因为即使大型动 物数量减少,他们还可以食用其他小动物和植物。

    美国亚历桑那州立大学考古学家柯蒂斯·马利安(Curtis Marean)说:“尼安德特人有自己的穴居生活方式,只要没有现代人类的竞争,这种方式还是挺不错的。”现代人类是在热带环境下进化出来的,进入完全不 同的环境后,他们能迅速想出创新性方法来应对遇到的环境难题。马利安认为:“最关键的不同点在于,尼安德特人的认知能力远逊于现代人类。”

    认为尼安德特人掌握的生存技能偏少的科学家,不止马利安一人。一个长期存在的观点认为,现代人类比尼安德特人聪明,不仅因为他们掌握了更高级的工具制造技术和生存策略,还因为他们善于交流,能形成更强大的社会网络——愚钝的尼安德特人根本无法与现代人类抗衡。

    然而,越来越多的证据表明,尼安德特人比我们料想的要聪明得多。科学家以前认为只有现代人类才有的很多行为,其实尼安德特人也有。英国伦敦自然博物馆的古 人类学家克里斯托弗·R·斯特林格(Christopher B. Stringer)说:“尼安德特人和现代人之间的界限已变得越来越模糊。”

    在直布罗陀地区的一些考古点,科学家的最新发现让两个人类群体间的界限变得更为模糊。2008年9月,斯特林格和同事发表文章称,他们在Gorham洞穴 以及相邻的Vanguard洞穴内,发现了尼安德特人捕猎海豚、海豹和采集贝类食物的证据。甚至还有一些未公开发表的研究报告表明,尼安德特人也吃鸟类和 兔子。毫无疑问,这些发现颠覆了人们由来已久的认识——只有现代人懂得开发海洋资源和猎食小型动物。 

    在德国霍赫勒·菲尔斯(Hohle Fels)考古点,科学家发现了更多尼安德特人与现代人行为界限模糊的证据。在这里,科学家不仅挖掘出了36,000~40,000年前生活在洞穴中的尼 安德特人使用过的器皿,还发现了33,000~36,000年前,居住在该地区类似气候与环境条件下的现代人类留下的器物。2008年4月,通过对比两个 人类群体的遗留物,美国肯尼恩学院的古人类学家布鲁斯·哈迪(Bruce Hardy)在美国芝加哥举行的古人类学大会上指出,对遗留工具上的磨损纹理和残留物质的分析表明,霍赫勒·菲尔斯地区的尼安德特人与现代人类的日常活动 基本相同,尽管后者拥有的工具种类更多一些。

    这些古人的活动包括一些复杂而精巧的手工活,比如用树脂将尖尖的石头粘在木制把手上,把尖石头制作成戳刺或可以抛射的武器,用骨头和木头制作日常器具等。 哈迪推测,霍赫勒·菲尔斯地区的尼安德特人制作的工具种类没有后来才居住在这里的现代人多的原因是,前者不需要过多的工具就能完成工作,“你吃柚子,不需 要专门做个勺子吧?”

    根据最新发现,“尼安德特人没有发展出语言”的观点似乎也站不住脚:科学家现在已知,至少部分尼安德特人已学会用首饰甚至颜料来打扮自己——在根据考古学 记录重构古人的各种行为时,通过物质形式来表现象征意义的行为往往代表着语言的出现。德国马普进化人类学研究所的约翰内斯·克劳泽(Johannes Krause)领导的研究团队也证实了这一点:DNA分析显示,尼安德特人拥有和现代人一样的语言基因FOXP2。

 

     更多内容,请阅读《环球科学》2009年第9期

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