人类究竟是由什么进化而来的?
基础阶段
追溯到现在
化石起源的代表性和主要特征
文化发展
早期猿人
200万年前至654.38+0.75万年前,能人(坦桑尼亚奥杜韦峡谷)脑容量637毫升,直立行走。他的拇指和其他四个手指可以紧握,但他的动作不准确。沙砾可以做成菜刀,这种石头文化被称为奥杜韦文化。有能力的人完全靠自然生存。
晚期猿人
1.75万年前至20 ~ 30万年前元谋(中国云南省元谋上那邦村)
北京人(中国北京房山区周口店)
爪哇人(印度尼西亚西爪哇)脑容量1 059 mL,能像现代人一样两脚直立行走,双手灵活,能建造多种石器。能制作各种类型的石器,加工精美,石器文化有很大进步。它可以用火生活在几十人的群体中,有一定的应对自然变化的能力。
早期智人
20-30万年前至5万年前的马坝人(中国广东省曲江县马坝乡)
尼安德特人(尼安德特人谷,德国)的脑容量为1 350 mL,接近现代人的脑容量,一些原始特征(嘴突出,眉脊发达等。)被保存在宪法中。能制作工具,能猎杀大型猛兽,掌握人工生火技术,进一步提高征服自然的能力。
晚期智人
50000年前到1000年前的山顶洞人(中国房山区周口店)
克罗马农民(农村克罗马人)脑容量与现代人基本相当,达到1 400 mL,体态与现代人相似。可以制作复杂的工具,如石器、骨器和牛角,可以制作精致独特的艺术品和装饰品,可以缝制衣服,搭建帐篷,可以进行大规模的狩猎活动。可能开始母系社会生活。
两个。关于地球上生命的故事太多了,最不可思议的是关于我们如何获得双腿的故事。科学家认为,很久以前,一条鱼落在陆地上,长出脚,开始行走。这是生命史上最重要的事件之一——因为那种鱼是我们的祖先。但是,鱼是怎么长脚的,为什么长脚?一个多世纪以来,即使是最优秀的科学家也无法回答这个问题。他们确实有一个向导,那就是进化论的创始人——查尔斯·达尔文。达尔文说答案就在那堆岩石里。在某个地方,你可以找到一些化石,这些化石可以说明一切。所以古生物学家走遍世界只为找到它们。不幸的是,如此古老的化石很少。
四足动物的故事
科学家寻找的时间越长,就越意识到少了一个重要的化石,这已经成为对整个进化论的一大挑战。而关于我们如何得到脚的故事,就变成了对“终极失落化石”的追寻。早在150年前,这种持续的追求就开始了,因为一个简单的观察:一大群看似不相关的动物其实是有联系的——它们都有四肢,所以统称为四足动物。
人是四足动物,因为人有两只手和两只脚。猫、狗、马显然是四足动物。事实上,所有的哺乳动物都是四足动物。鸟类,青蛙,蜥蜴,甚至没有脚的蛇,看起来没有脚的鲸鱼也是四足动物。所有的四足动物,无论它们看起来多么不同,在表皮下都有基本相同的结构。科学家也对这个事实感到困惑。恐龙有刺,人有刺,四足动物有刺;还有骨盆骨连接脊柱支撑重量;他们都有胸部来保护心脏和肺部。所有的四足动物都通过鼻孔呼吸空气。他们四肢的顶端是由一根骨头组成的,下面有一对骨头延伸到他们的手或脚,似乎从来没有超过五个手指或脚趾。不仅对恐龙和人是这样,对鲸鱼也是这样。在鲸鱼的鳍状肢下面,还有五根手指。
这种相似性让科学家们相信所有的四足动物一定来自一个共同的祖先。为了证明这一点,他们认为只需要两种化石。首先需要先在陆地上行走,而且是四足动物,每只脚有五个脚趾;其次,我们需要脚最早的鱼。就是这种鱼,成为了第一个能上岸行走的四足动物。找到这两种动物的化石,对比一下,找出它们的区别,就可以知道鱼为什么要长脚了。
有一条重要的线索可以引导科学家去探索,那就是这次进化很可能发生在4亿年前的泥盆纪。然而泥盆纪年代久远,连那个时代的石头都很难找到,更别说什么化石了。但是科学家知道,在泥盆纪以前,陆地上没有行走的动物,但是泥盆纪以后,陆地上到处都是行走的动物,所以四肢的进化一定是在那个时候发生的。
教科书上说,泥盆纪真的是一个酷热难耐的时期,几乎没有生物能在陆地上生存,就连植物也不例外。那时候的土地真的是一片贫瘠空旷的荒野,毫无生机。也就是说,在那个时候,地球上的大部分生物只能呆在水里。这是鱼的时代,其中一种的化石,最早有脚的鱼,是科学家需要寻找的第二种化石。可以说人也是鱼,准确的说是由鱼进化而来。
找到你的祖先了吗?
找到那种鱼的化石似乎不难。到了19世纪末,科学家们的目光聚焦在一种鱼类上,那就是泥盆纪的圆鳍。
圆鳍的鳍部有独特的骨骼结构,似乎是人类大腿和手臂的前身。特别是其中一种圆鳍,早已灭绝的掌鳍鱼,腿骨都有,但缺少脚和脚趾。因此,科学家认为这种鱼是我们所有人的祖先,我们没有四肢的祖先。
20世纪初,有学者提出一种理论,解释这种鱼为什么会进化出腿,开始行走。那个残忍的泥盆纪太阳一定是干旱的根源。那些曾经自由自在生活的鱼突然被困在日益干涸的池塘里,面临死亡。为了生存,一些掌鳍鱼不得不逃离水坑,寻找深水。所以,就像现在的跳鱼一样,掌鳍鱼拖着鳍,勉强“走”上陆地。有的在陆地上开始进化,鳍变成了四肢,长出了五个手指和五个脚趾,于是开始行走。
就这样,它们变成了四足动物,成为了我们的祖先。它们长出四肢,因为只有这样它们才能做我们都做的事情:在陆地上行走。“池塘干涸”理论似乎可以解释一切——为什么我们会长出四肢,我们是从什么动物进化而来的。为了证明这个理论,我们只需要找到地球上最早的四足动物——鱼一上岸就进化的动物,也就是上面提到的第一块化石。如果这种动物只有五个手指和五个脚趾,就像科学家预测的那样,那么它就完了。为此,许多科学家多年来一直试图寻找这块神秘的动物化石,但未能找到。
想要看到露出地面的泥盆纪岩石,只能去世界上为数不多的地方之一,其中之一就是格陵兰岛。于是在20世纪30年代,一群瑞典科学家多次造访这里,他们的任务就是寻找第一种有腿的动物。在这群专家中,沉默寡言、固执己见、在整个古生物界都不讨人喜欢的埃里克·贾维克(Eric Jarvik)找到了人们梦寐以求的东西——最早的有腿有脚(不是鳍)的动物。贾维克称之为鱼龙。
自从达尔文时代之后的1859,人们就一直在寻找这种意义重大的动物,现在终于找到了,这当然让整个古生物界欢欣鼓舞。Jarvik现在要做的就是尽可能的重建这个奇怪动物的解剖结构。当然,这一切都需要很长时间。虽然Jarvik是一个优秀的解剖学家,从1948开始工作,但是直到1996他才完成基本的分析。在此期间,他完成了两篇论文,证实了当前的理论。贾维克说,鱼龙确实是一种在陆地上行走的四足动物。它有五个手指和五个脚趾。由此,我们为什么会有手和脚的谜团得到了解答:当掌鳍鱼挣扎着用鳍上岸时,就进化成了最早的四足动物——鱼龙。这与科学家的预测完全一致。
但随即有人指出,贾维克的说法存在很大漏洞,鱼龙很可能不是直接由掌鳍鱼进化而来,因为两者差别太大。鱼骨是一种完全成型的四足动物,也就是说,它有一个胸腔,一个与脊柱相连的骨盆,四肢上有手指和脚趾。掌鳍鱼仍然是一种鱼,虽然它有原始的腿骨,但它并没有表现出向四足动物进化的许多其他特征。这意味着必须找到一种“中间动物”,这可以说明鱼类向四足动物的过渡确实发生过。所以这种“中级动物”不仅要会走路,还要是一半像鱼,一半像四足动物的动物。“中间动物”就是达尔文所说的“过渡形态”。“过渡形式”是进化理论的核心,因为它们表明一种动物可以变异成另一种动物。当环境条件发生剧烈变化时,进化过程中会出现“过渡形态”。不能适应新环境的动物会灭绝,但偶然的变异往往是最终确保生存的关键。随着一群古怪的变异动物在新环境中挣扎求生,大部分很快就会灭绝,只有少数会成为“过渡动物”,即一半像旧动物、一半像新动物的“中间动物”,而新动物则会完全抛弃旧的生活方式。“过渡形态”的化石因此成为所有物种进化中最重要的化石。
然而,“过渡形态”也是最稀有的动物物种。从它们的性质不难看出,它们不仅数量少,而且生活在一个很短的过渡时期。当全新的动物进化时,“过渡形态”完全消失。事实上,多年来,只有一种动物被认为是“过渡形态”——始祖鸟,它被一些科学家认为是长有羽毛的恐龙,标志着从恐龙向鸟类的过渡。据推测,“过渡形态”将很快被它自己的、更发达的后代所取代。这个“过渡插曲”在生命进化史上相当短暂,参与过渡的物种数量和每个物种的个体数量似乎都比较少。
麻烦的是,如果我们找不到掌鳍鱼和鱼石鱼之间半鱼半四足的“过渡形态”,就无法完全解释我们为什么会长腿脚。
如果科学无法准确解释鱼类如何进化成四足动物,神创论者就说得通了。一位在西方担任博物馆馆长的神创论者说:现在的化石数量比达尔文时代多得多,对吗?仅在我们的博物馆里就有将近257种不同的化石。如果进化论是正确的,那么肯定有一些“中间动物”的化石,但为什么没有呢?相反,每一种动物似乎都很成型,没有祖先,没有“过渡形态”。在此基础上,神创论者坚持认为,世界是按照上帝的意志在六天内创造出来的,所有的动物当然都是上帝创造的,所以所谓的“进化”根本不存在。科学家还认为,虽然“过渡形态”数量少,存活时间短,成为化石的机会少,但如果连一块这样的化石都找不到,神创论对科学的挑战还会继续。因此,古生物学家决心找到鱼类和我们最早祖先之间的“过渡形式”。