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龋齿致死,被猛兽咬伤……从骨骼化石看古人类如何在险境中求生

?《国家地理人类进化史:智人的天性》是美国国家自然历史博物馆人类起源馆官方指南,由国家地理权威出版。书中甄选160余件藏品和复原照片,采用现场考察、实证研究的科学方式,再现人类600万年史诗变迁,讲述了人类进化的奇妙旅程。

本文经授权摘选自《国家地理人类进化史:智人的天性》(江苏凤凰科学技术出版社),标题为编辑所加。点击https://item.jd.com/13221126.html 可购买此书。前往“返朴”点击“在看”并发表您的感想至留言区,截至2021年5月23日中午12点,我们会选出2条留言,每人赠书一本。

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撰文 | Richard Potts,Christopher Sloan

翻译 | 惠家明、刘 洋、郭 林

生命世界展示着惊人的适应性。有机体在一切时间和地点进化出的有利于其生存繁衍的种种结构和行为,都会受到适应性不加保留的接纳。强有力的爪子和覆有黏液的舌头在食蚁兽挖掘和捕捉蚂蚁时给它很大的帮助。企鹅的“短鳍”无助于飞行,但配合上鸟类特有的绝缘性好、子弹型的身体,就可以使企鹅在南极水域里顺利地捕捉到鱼类。适应性的概念也适用于生物行为以及与其他物种的互动。例如非洲的响蜜?对寻找蜂巢有着敏锐的本能,而蜜獾则跟随着响蜜?,并负责掘开蜂巢挖到蜂蜜,这样一来两者都能获利,共进美餐。

生物种群在应对环境的挑战与机遇中逐渐进化。随着草原在整个非洲地区的扩张,史前羚羊进化出能够充分咀嚼草原植被坚硬叶子的牙齿。随着食草动物数量的增长,肉食性的猫科动物进化为敏捷高效的猎杀者。鬣狗进化出有力的颌骨,能咬开其他食肉动物都不能咬碎的长骨,以获得富有营养的骨髓。

人类双足行走的近亲同样处于进化之中。随着时间的推移,傍人鲍氏种的臼齿和前臼齿逐渐变粗大,而控制这些牙齿的咬合肌也发展得越来越适于咀嚼粗糙坚硬的食物。人类进化史上出现较晚的尼安德特人进化出短小的四肢和粗大的身躯,即一种更利于保持体温的体型,这是尼安德特人对其所生活的寒冷的欧洲发展出的适应性。

在肯尼亚,一条尼罗鳄在牛羚过河的时候向它发起攻击。我们的祖先如同其他生物一样,曾经面临着种种险境。

01 适应性挑战

智人在人类进化史上出现得很晚,这一物种的首次出场大约是在20万年前。尽管其他各支早期古人类已经灭绝,但是他们在生存过程中产生的适应性,例如杂食性、制作工具以获取食物、互相照顾、用火加热和烹食等,却构成了现代人生存方式的基础,并且成为足以定义人类的一些基本特征。

生活对于我们的祖先来说殊为不易。没有尖牙与利爪,早期古人类的身体其实不太具备防护的能力。如同其他灵长类动物一样,当受到威胁时,他们有可能会投掷石块、挥舞棍棒并发出嘈杂的尖叫。入夜后,他们有可能在树上入睡,或者至少在地面上聚集成群,相互依偎着休息。

晚期古人类捕猎和食腐的行为,包括最初制造石器的尝试,使得他们更加接近那些可能伤害他们的动物。人类是鳄鱼、鬣狗和大型猫科动物捕猎的对象,而洪水、火山喷发、干旱以及其他自然灾害则加重了他们的忧患。

人类祖先最终找到许多应对这类危险的方法,但是捕食性动物和食腐动物的威胁始终存在。对于生活在400万~ 300万年前的人类祖先,我们经常可以在他们的下颌和肢骨上看到被凶猛的食肉动物咬伤的痕迹。

在这块残缺的骨骼化石上,脚踝处的咬痕和现生鳄鱼牙齿的形状相吻合。它说明了在180万年前这位能人面临了怎样的厄运。

在奥洛格赛利一处年代较晚的遗址,经过数十年的搜索,科学家发现了数以千计的石制手斧,却始终未能发现任何古人类的遗骸。研究者联想到了一种令人震惊的可能性,即生活在该遗址附近的古人类或许出于安全起见,在入夜后选择待在高地上,以躲避在水坑附近游荡的食肉动物。在这一直觉的牵引下,研究团队开始挖掘遗址所在洼地边缘的高地,并立即发现了一块90 万年前的人类头骨。这块头骨仅残存着部分颅盖和眉骨,上面有食肉动物牙齿留下的咬痕。这个古人类从未把这里看作他的家。

古人类的化石遗骸还揭示出疾病等人类所面对的威胁。人们在肯尼亚图尔卡纳(Turkana)东部发现了一个直立人成年女性的遗骸,她的骸骨异于常人。研究者认为这位女性因过度摄取维生素A 而患病,这种疾病侵蚀了她的骨头。

但是,这是什么原因导致的呢?研究者最后发现食肉动物的肝脏里富集维生素A,而且含量达到对人体有害的程度。当古人类无意中吃掉食肉动物的肝脏之后,就会患上这种可怕的疾病。食肉,甚至杀死竞争性的食肉动物,这显然是我们祖先的生存策略,但是上面这个例子充分说明,一个小小的失误就足以将我们置于死地。

由于缺医少药,就算是生一场小病也有可能致死。在赞比亚卡布韦(Kabwe)地区发现的某个海德堡人头骨的粗壮外观,使我们很难相信这个人死于一次小的但致命的感染。这个古人类是目前我们所知最早的患有龋齿的人类,他的上颌牙中有10 颗都有龋坏的现象。他颞骨上的一个小的穿孔导致了颅内一块更大的缺损,这表明这个海德堡人要么死于牙病,要么死于慢性的耳部感染。

海德堡人 卡布韦1号(Kabwe 1),又被称为“ 罗德西亚人”(Rhodesian Man)

年代为30 万~ 12.5 万年前这个海德堡人患有严重的龋齿,有可能死于骨感染。

那么,人类遗骨化石中有没有杀戮或战争的体现呢?我们已经发现了有着40 万年历史的木矛以及200 万年历史的可用于投掷的石球,但在发现古人类的那些遗址里并没有发现大量的死亡事例。在被埋葬在伊拉克沙尼达尔(Shanidar)洞穴的几个尼安德特人中,有一位的死因是尖锐的石器箭头,这些骨骸的年代为4.5 万~ 3.5 万年前。

这是目前已知最早的非自然死亡。 这个古人类一侧的肋骨上有严重的伤口,那是尖锐的石器从左侧用力刺入造成的。在此之前,我们从未看到过任何与故意伤害有关的化石记录。由于战争导致多个个体在某地死亡的事件,只发生在晚近的人类历史上,而且几乎全部发生在智人这一人科物种内部。

02 历史之窗:斯瓦特克郎斯洞穴的险境

1948 年,南非科学家开始发掘南非白云石质地山区的一处重要遗址――斯瓦特克郎斯(Swartkrans)洞穴。发掘工作中他们看到黄褐色的沉积岩中有成千上万的动物骨骼化石。这些骨骼化石中有一具早期古人类――傍人粗壮种的遗骸。

接连不断的发现让我们逐步了解了这种古人类的生活方式。科学家们发现了傍人用来挖掘蚁穴的骨质工具,还发现了羚羊、斑马、牛羚和狒狒等动物的化石。这些动物化石的存在意味着现在这片有灌木生长的草原在过去是树林和草地混杂相间的环境。

在找到一个年轻的古人类的头骨(脑后有两处圆形的穿孔)之后,人们才弄清楚斯瓦特克郎斯洞穴为什么有如此多的骨骼堆积。头骨上的穿孔与当地一种已灭绝的金钱豹的犬齿形状刚好可以吻合。

早期古人类有时候会成为其他食肉动物的猎物。年轻的傍人头骨上的穿孔与金钱豹下颌骨上的牙齿形状刚好可以吻合。

这个年轻的傍人是因金钱豹的袭击而死的吗?很有可能!金钱豹很可能伏击了这个正在挖掘白蚁的年轻人,杀死了他,并将他拖到树上,以防止被其他大型食肉动物偷走。在斯瓦特克郎斯这类地下洞穴的洞口,生长着许多树木,这块头骨及其他骸骨很可能就是从树上掉到洞内的。在相当长的一段时间里,同样的事情一定也发生在了许多其他动物身上。

早期古人类,包括这个年轻的傍人粗壮种,经常陷入被捕食的险境。

03 生存策略

看到这些伤痛、疾病和死亡的标记,我们当然会好奇我们的祖先究竟是怎么存活下来的。但事实并非如此悲观。尽管从体型的角度来看,古人类不太具有自卫的能力,但是他们从灵长类祖先那里继承了群体合作和发声等效果极好的抵御手段。

群体中的灵长类动物经常彼此守望。他们待在一起,因此始终保持着对捕食性动物的警惕,还能合作将敌人吓走。许多灵长类动物都能发出示警信号,其中一些信号专门对应着鸟类、蛇或豹子的攻击。诸如此类的群体合作和发声行为有助于让我们的祖先以相对安全的方式第一时间自丛林中逃走。

投掷石块和使用武器也是个体自卫和群体防御的重要手段。有确切的证据表明,大概在80 万年前,一些古人类已经学会了用火和搭建像样的篝火。绝大多数动物天性怕火,因此会远离这些篝火。篝火的照明效果也有助于让我们的祖先防范偷袭。在80 万~ 40 万年前这段时间里,我们可以看到很多人类营建的居所和篝火的遗迹,这说明人类合作的水平已经达到了关键的突破点。

最能说明群体合作已经成为人类生存技能重要一环的证据,无疑是葬礼。尼安德特人和现代人不会随意丢弃死去的同伴,而是选择埋葬这些死者。也许有人认为这仅仅是出于卫生的考量,但是有证据表明事实并非如此。在沙尼达尔洞穴,我们发现了一个尼安德特人的成年男性被仔细地侧放入一个浅墓坑,呈现为婴儿蜷曲的姿态。有明确的证据表明墓穴中的彩色花朵和常青枝条是人们有意地摆放在那里的。

既然死者的肉体并不会因随葬品和葬仪而受益,那么丧葬习俗的发展是否主要是为了活着的人呢?人类最早的葬礼出现在约10 万年前,它可能具有双重的意义:首先,葬礼强化了社会纽带,并且使得早期的人类群体可以通过哀悼来应对生活中的困境;其次,葬礼的出现表明,人类的思考已经超越了当下艰困的现实生活。他们或许想象着逝去亲人在冥世的生活,又或者是他们自己的美好未来。

大约 2.4 万年前,两名儿童在死后被头对着头地葬在一起,他们身上装饰的赭石与珠子或许是其生前地位的象征。这两名儿童的骸骨是在俄罗斯逊基尔(Sunghir)遗址被发现的。

作者介绍

[美]理查德・波茨(Richard Potts)古人类学家、博士,史密森学会美国国家自然历史博物馆彼得・巴克(Peter Buck)人类起源项目主席,领导了许多位于东非和中国的遗址发掘工作,旨在调查影响人类进化的生态因素。他提出人类进化是对环境不稳定的一种应对方式,这引发了广泛的关注,并推动了多个科学领域的新研究。[美]克里斯托弗・斯隆(Christopher Sloan)《国家地理》杂志高级编辑、作家,专于以故事的形式讲述古代文明、早期人类和史前生命,其作品先后 4 次获得美国国家科学教师协会与儿童读物委员会设立的大众科学图书优秀奖(Outstanding Science Trade Book Award)。