第二节 地理环境与人类体形

　　一、手足分工的地理环境影响

    恩格斯在《自然辩证法》中说，直立行走和手的专门化是“完成了从猿转变到人的具有决定意义的一步”。因为要区别人和猿主要看“制造工具”，“没有一只猿手曾经制造过一把哪怕是最粗笨的石刀”，所以像南方古猿（即南猿非洲种）、包氏东非人（Zinjanthropus boisei）（1959）、能人（Homo habilis），这些古代人类化石多被划入为南方古猿亚种。南方古猿属（简称南猿属）中一些种已有可称为“砾石文化”的。因为如包氏东非人地层中有砾石石器出土，能人也有石器，体形上已能直立。南方古猿（南猿）脑顶骨猴沟、平行沟已扩展推开，颅腔内回纹也复杂，这也说明顶下叶第二信号系统已发达。尤其是轻小型南猿脑量达600毫升，眉骨嵴不显著，牙排列方式，脑底大孔靠前，胯骨构造有直立型，这种100～175万年南猿属已可归入人的范围，但是手足分工是在什么条件下诱发？

    一般认为古猿的早祖森林古猿是林棲的，因它的学名Dryop-ithecus darwini即“槲树古猿”之意，发现它的地层有槲树（oak）存在，加上当时为冰期，林木易消亡，故假定为古猿由林棲转为陆棲，双手才因直立行动而有解放出来的条件，才能劳动，制造工具。直立使脑子发育，眼光远望，胸廓开展，有利于发声，故劳动后即产生语言，促使脑力发展，采食能力增强，并产生社会。这一切关键是直立行动的形成，由树林生活到草原生活是南猿进化原因之一。因为只有在半直立生态下才能进一步成为直立。但并不是全部南猿都能转变，如粗壮南猿（Australopithecus robustus）也能制作粗石器，但灭绝于直立人出现之前。而拉玛古猿则成为人类祖先（因牙和人相似，包括在电镜中珐琅质棱柱晶体和人牙相似的锁孔型）。

    从林中走入草原的证据可由第四纪地理环境变迁说明。第四纪冰期是公认的，次数有不同看法，但是只要存在多次冰期，地理环境即有多次变化。在温带发生的变迁是冰原和林地的变迁，而在热带、亚热带则为森林，亚热带则为森林、草原和沙漠的变迁。这些地方也是古人类发现的地带。例如中国南部、西南部，印度北部，南洋群岛，东非等地。

    第四纪气候的多次寒暖交替，次数可达22次，用同位素氧比率测得的古温度变化也有17次（我国间冰期也比今天暖）。这是因为冰期中有间断期之故。这种小变和大变的气候，对地表太阳辐射、化学能的变化都有影响，还有由于动植物的迁移和突变，也使人类的食性变化，食料变化，促使人类的进化和分化。

    温带地理环境的大变，表现为冰期中冰原扩大，使更新世人类大部分向今天热带地区移迁。而欧洲实际上是个冰缘地带，那里是苔原（正如今天西伯利亚北部），人类大部分移入非洲。而亚洲也即退到印度和南中国各处。因苔原不宜人居，尤其古代人们没有衣服时代，热带才是他们生存地点。最后冰期时，只有在地中海沿岸、黑海及黑海以南才有树木。里斯和民德冰期，英国及北欧大平原也是冰原，美洲冰原也占领了俄亥俄河和密苏里河等流域，只余南部亚热带地区。南半球如南非、澳大利亚是山区才有冰川。冰川外缘多有黄土层的沉积。这些气候变迁可由海洋生物成因碳酸盐中两种氧同位素（16O和18O）的比例加以证明。因为水温下降1℃，18O含量就增加0.02％。这一微小比例变化可用质谱仪测出。

    冰川边缘植物是稀少的，冻土和黄土都使树林难以形成。武木期花粉证明当时乔木不多，蒿属、唐松茸的草原较多，黄土区在广大东欧平原更是草地，由波兰到乌拉尔都是蒿属干草原，里海以南也不例外。我国广大黄土地区以草原为主。

    只有北美冰川边缘区由针叶林代替苔原。因为北美没有东西向山脉阻隔，冰川能南伸到森林带地方，这和欧、亚洲情况不同。树木界线冰期前后气温相差较大，达24～25℃。

    由南、北极冰岩芯及深海岩芯都测出冰期中有间冰段存在。大陆上孢粉及动物化石也说明间冰段温度比今天还高。而间冰期中，气候变暖，乔木增加，欧洲大部又成林区，南部地中海为榆、椴林，北部为松、落叶松林。这些持续达2.3～7.3万年，大大有利于动植物的繁生和演化。因为当时温度比今天还高（2～3℃），湿度也大，冰原地面出露，使树木向北伸展每年130～230米。在间冰期中最适宜气候期向北延伸更达300米。此外，有的动植物群还在冰原上的避难所生存下来，使生物群系成多中心状态。依赖动、植物生存的人类估计亦有迁移和残留的两种方式来适应这一冰期和间冰期的气候变迁。但由于生境的困难，古猿化石甚少发现。

    热带、亚热带地区对人类的进化作用更大。因为未用火和皮毛衣的原始人类更易于生存在这种冬季易度过的地区。

    热带、亚热带变迁是干燥期的发生。地球赤道上是赤道雨林地带，而雨林两侧为草原，草原到回归线处为沙漠带，这是现代情况，也是间冰期时的状态。但是冰期一来，这种植物地带性分布规律就被打破。由于冰期气候变冷，沙漠范围被改变。世界性的干燥期是更新世环境变迁一大现象，它和“雨期”是相间发生的。

    雨期湖泊面积增大，使湖盆成为人类聚居地点。如北美西部大盆地区（原为湖区），中亚有里海、咸海大湖区，东非湖区，乍得古湖，都是更新世的古湖。间雨期即干期。在热带、亚热带的雨期和间雨期是交替出现的。古大湖每成于晚冰期而不在冰期中，深海岩芯中更新世沉积物含众多长石反映出大陆属干期，风化力弱之故。冰期干旱还表现在海水降温，蒸发减少，气旋不活跃，大陆面积增加，大陆性加强，因而使冰期在热带、亚热带区形成干期。此外，重要变化还有冰期退却时，草原、林带的扩展，即沙漠带被草原带代替，草原带被雨林带代替。冰期发生时，赤道雨林带收缩，使草原侵入林区，沙漠侵入草原。

    植物地带的变动对人类演化影响以热带、亚热带草原和林区最为突出。因为由赤道雨林到草原之间，还有一个介乎其间的稀树草原带，这里是林木变草原，草原变林地的交替地区。古猿的分化在这里是得到充分的锻炼的，甚至浓密的雨林区，如亚马孙林区，在更新世也成为孤立的小片雨林，疏林草原大大增加（哈门，1974）。

    热带、亚热带有利于人类的演化也可以由人类化石分布上看出。欧洲显然不是古猿分布地区，因为至今只有地中海沿岸才有粗石器发现（罗马尼亚的Bugiulesti和法国瓦龙纳洞（grotte du Val-lonnet）。非洲南猿属分布广泛，最南可达塔昂（Taung）。而在亚洲南猿分布最广，由中国泥河湾，到爪哇的桑吉兰（Sangiran）都有分布。而在云南高原上，不仅有拉玛古猿、西瓦古猿，而且还有元谋直立人生存。因为在印度、东非、中国南部的热带、亚热带地区，都有古人类化石的发现。并且这些地点都是构造运动明显地区。因此，从地理环境的考察看，孤立的分隔作用对物种的演化将是遗传基因量的障碍。即在热带、亚热带地区中，随着地理环境的变迁，气候的迁移，冰期、雨期的发生和间冰期、干期的交替，加上地形的变化，可使古猿等得以变异和分化，形成众多种类。其中一些种类，由于适应于草原疏林的环境，成为能直立行走的人类。因此，直立形态的形成，手足的分工，是通过对环境的长期适应而产生的。

    从分子钟的计算，人和猿的分化时间约为500万年之内。估计人和灵长类分离时间如表3.3所示：

    从表3.3可知，人类和黑猩猩分离只有3000万年（Wilon等，1969），而人和猿分化只要500万年，正好指出猩猩本来似人更多一些，只是后来它们仍生活在森林中，才变成今天的样子；人类却渐渐离开森林，在开阔的地区生活。

    如前所述，人类起源的地点为热带、亚热带的亚洲和东非地区。而我国西南和南方广大热带、亚热带山地地区正是古人类化石的集中产地。

    非洲东部地形也和南亚、东南亚相似，是个构造运动强烈的地区。这里虽然没有喜马拉雅山、横断山系的高山峻岭，但是却有世界的大裂谷、埃塞俄比亚高原山地，地理环境复杂，高峰在4000米以上也不少。森林古猿（包括非洲类人猿）、拉玛古猿（1400万年）、非洲人（250～300万年）、1470号人（280万年）、南非的傍人粗壮种（170～200万年）、东非包氏傍人（110～370万年）、能人（150～550万年）等都集中在东非，由古猿到能制造石器的人类都在本区中找到（图3.1），和东南亚情况一样。能人的亚洲种类可以古爪哇硕人为代表，他的学名是 Meganthropus palaeojavanicus。傍人每被能人猎食（图3.2）。

    相似情况还表现在目前和人类最近亲的猩猩一类的分布上。在非洲赤道雨林区中，分布着3种猩猩，即黑猩猩（Pan troglodytes，又名（Chimpanzee）、大猩猩（Gorilla gorilla）和矮小黑猩猩（刚果河南）。黑猩猩群居树上，不似大猩猩已适应陆生，已能有行走的生态，即后肢拇趾靠近其他四趾，脑量已达685毫升；矮小黑猩猩耳小，眉骨嵴不发达，更似人面。这些猩猩的祖先原康修尔猿（Pro-consul）也在这里找到。这样，类人猿在中新世已知有4属之多，即森林古猿、爪哇古猿、原康修尔古猿和拉玛古猿4属。而东南亚区的猩猩属则有猩猩（Pongo pygmacus），亦能直立行走，但它的犬齿发育比拉玛古猿还差。一般认为比非洲猩猩要落后一些，它和人类分离也早一些，在早上新世。而非洲猩猩则在晚上新世。
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