慢慢地走了几百万年
在东非的某个地方,为了防止好奇的生态游客,一层薄薄的土壤下面埋藏着360万年前的脚印化石。很久以前的一次火山爆发后不久,两只成年生物走过一层被雨水浸湿的冷却火山灰,留下了他们的脚印。偶尔,在两组脚印的其中一组之外突出的是额外的脚趾痕迹,就好像一个大孩子也是这群人的一部分,他沿着其中一个成年人留下的脚印走着,把脚放在其中一个成年人留下的脚印里,但偶尔会稍微偏离目标。后来,火山灰硬化成岩石,并被其他沉积物掩埋。很久以后,侵蚀作用使这个矿床重新暴露出来。
这些脚印是由一种生物留下的,它们比猿类多,但肯定比人类少,它们在360万年前行走在非洲东部的森林和草原上,被称为南方古猿。灰烬上的图案没有显示出指节接触地面时留下的痕迹,如果这些生物像现代猿类那样将手臂作为自然运动的一部分,这是可以预料的。这个群体的其他成员的化石遗迹可以追溯到相同或更早的时期,显示出完全适应行走的脚踝结构。虽然还不是人类,但这些生物显然在朝着我们的方向前进。
考虑到这种情况发生在很久以前,关于我们祖先的后续历史,也许最令人惊讶的事实是,在令人难以置信的长时间内,实际上发生的变化非常小。回到360万年前,我们的南方古猿祖先已经从拾荒、采集和狩猎小动物中获取食物。然而,359万年后,也就是1.2万年前,我们的直系祖先(那时已经完全成为人类)仍然靠狩猎、采集和拾荒为生,还有一些捕鱼。偏远地区的少数部落至今仍以这种方式生活。同样,尽管石器工具的使用始于近250万年前,从而开启了石器时代,但每个人仍然生活在石器时代文化中,直到6000至5500年前金属首次被使用,也就是在埃及早期文明建造金字塔之前不久。如果你从长远的角度来看我们的历史,你会惊讶地发现,大多数古代的“谋生”方式仍然如此接近现代。
从我们高速发展的现代视角来看,我们的祖先在数百万年的时间跨度内几乎没有取得什么进步,这似乎也令人惊讶。今天,“冰川”这个词经常被用来描述人们能想象到的最慢的速度,但不知为何,在我们的祖先无法超越原始生活方式的这段时间里,那些缓慢的冰盖成功地增长和融化了至少50次。人类历史上几乎所有我们称之为“进步”的事情都发生在过去几千年里,真的是一眨眼的功夫。
关于人类历史的许多叙述都可以追溯到一颗直径约10公里的小行星撞击地球6500万年前.在过去的1 -2亿年里,地球上最大的生物是恐龙,而我们的祖先——哺乳动物是像啮齿动物一样的小型生物,它们试图远离脚下,或者像松鼠一样躲在树顶咆哮。然后,根据路易斯·阿尔瓦雷斯和沃尔特·阿尔瓦雷斯在1980年发表的一项假设,小行星撞击并消灭了恐龙,或者至少是我们通常认为的大型恐龙。
这是如何发生的仍有争议:撞击力量产生的巨大压力波,产生的热量产生的瞬间灼热,很快就会因为所有植被被烧毁而挨饿,在接下来的几年里,由于喷射出的灰尘使太阳光线变暗,在接下来的几十年里,高酸性雨水的影响,或者在接下来的几个世纪里,由于燃烧的植被向大气中释放的二氧化碳,全球变暖。尽管存在这种不确定性,但没有人怀疑曾经发生过一次重大撞击:撞击留下了一种独特的化学示踪剂(铱元素),这种化学示踪剂在地壳中极为罕见,集中在世界各地的一层薄薄的沉积物中。它产生了巨大的海啸一直开到大陆的沿海地区。
在这个“影响假说”发表后的几年里,批评人士提出了反对意见。他们指出,在撞击事件发生之前,许多类型的恐龙似乎已经从地质记录中消失了,他们假设,由于其他原因而发生的气候变化是部分甚至全部的原因。但这种可能性已经被参与性科学的一个不同寻常的例子有效地压制了。在美国西部,数百名非科学志愿者接受训练,在露头处寻找化石遗骸,并被用作强制劳动,筛选成吨的沉积物,以寻找较小的遗骸,如牙齿和小骨头。
在某种程度上,结果是可以预见的:志愿者们搜索的露头越多,筛的土壤越多,他们发现的骨头就越多。当然可以。但他们的部分发现以一种没有完全预料到的方式揭示了问题,至少没有被撞击假说的批评者预料到。对于以前似乎在远低于撞击层的水平灭绝的每一种恐龙,志愿者们发现化石仍然更接近撞击事件。他们观察得越近,结果就越符合小行星撞击假说,即一次突然的灭绝。这些努力意味着,无数志愿者在观察每一个露头时,都会发现实际灭绝的物种恰好处于撞击事件的水平。
由于这次撞击不仅杀死了恐龙,还杀死了许多生命形式,它为达尔文在一个多世纪前设想的进化过程增加了另一个维度。在数千万年或数亿年的时间里,生命形式显然以或多或少的达尔文主义方式竞争可用的生态位(和生存手段):它们比其他类似的生命形式繁殖或生存。在这场比赛中,成功与否是由微小的得失来衡量的,就好像保险公司的注册会计师控制着生命的进程一样。
但是,每隔一亿年左右,就会有一块巨大的岩石从外太空飞过来,彻底改变这个有序的世界。大多数物种都灭绝了(在6500万年前的撞击事件中灭绝了70%),突然之间,许多曾经拥挤的生态位为幸存者腾出了生存空间,幸存者开始利用这些空间,以较慢的速度,达尔文式的人才多样化。进化的这一方面被称为“星际射击场中的生命”。在最大规模的攻击中只有少数活靶子能活下来。
由于6500万年前的撞击事件,恐龙时代变成了哺乳动物时代。那些不起眼的、像啮齿动物一样的小哺乳动物很快进化成更大、更复杂的生命形式,包括地球上最大的生物。其中一种衍生出了与现代狐猴非常相似的小动物,它们生活在数千万年前,前爪抓握,尾巴可缠绕,能爬树。这条谱系后来又变得多样化,形成了一种生活在1000万年前的原始类人猿,在那之后,一个包括黑猩猩和我们自己的祖先在内的独立类人猿在大约500万年前分支出来。在450万或400万年前,非洲的南方古猿已经从四条腿上升到两条腿,并且能够直立行走,就像那些在灰烬中留下脚印的人一样。直立姿势的变化也可以通过脊椎在头骨底部的位置来检测:对于四足动物来说,脊柱进入头骨后部;对于那些直立行走的人(包括南方古猿),头部位于脊柱的正上方。
在向人类进化的过程中,世界逐渐冷却。在南极洲,适应寒冷的植被让位给小型山地冰川,然后是不断生长和融化的更大的冰盖,最后形成了一个已经存在了数百万年的厚冰盖。在北冰洋周围,温带森林被适应寒冷的针叶林取代,后来又变成了苔原。冰盖开始出现高山在热带。
地球逐渐变冷的原因有两个。一些科学家认为海洋是造成这种现象的主要原因。海洋向极地携带的热量几乎和大气一样多,它的环流受到大气的影响板块构造变化,特别是当大陆分裂,海洋通过一个新的通道流动,或者挤压在一起,阻塞了这种流动。在这些构造“门户”中,最常被引用的变化是数千万年前南美和澳大利亚与南极洲的分离。该假说认为,曾经被陆地障碍转移到南极并携带大量热量到南极洲的温带海水后来开始以不间断的路径围绕南极大陆流动,使其孤立且足够冷,从而形成冰川。另一个经常被引用的入口变化是大约400万年前巴拿马地峡最终关闭。在这种情况下,曾经通过南北美洲之间的空隙向西流入太平洋的热带大西洋水被转移到北方的高纬度地区。在这种情况下,假设是额外的水汽被输送到北方温暖的海洋导致冰盖在100多万年后开始增长。
有人对这些入门假设持怀疑态度,我就是其中之一。据推测,南方的第一次门户变化通过减少向极地移动的海洋热量而导致了冰川作用,而北方的第二次门户变化通过增加海洋热量而导致了冰川作用。使用相同的论证线,但在两个完全相反的方向上,使我对两者都表示怀疑。我还认为,这些门户变化在时间和空间上过于分散,无法提供解释过去5500万年或更长时间里气候持续向更冷条件漂移所需的持续推动力。raybet雷竞技最新
对于全球变冷,一个被广泛接受的解释是大气中温室气体二氧化碳的含量逐渐下降。尽管二氧化碳只是空气中气体总量的一小部分,但大气中漂浮着数千亿吨的二氧化碳,而且随着时间的推移,二氧化碳在大气中的含量变化很大。把大气中二氧化碳的量想象成一个半满的浴缸里的水。这个特别的浴缸不是很紧:它有一个滴水的水龙头和一个漏水的排水管,所以一些水不断地流入,一些水又流出。浴缸里的水位反映了滴水的水龙头和漏水的排水管之间的平衡。
在自然界中,火山是向大气中添加二氧化碳的滴水龙头。火山主要位于地球的板块正在碰撞,尤其是在太平洋边缘。每年,地球上的某个地方都会有火山爆发,当火山爆发时,它们会向大气中添加二氧化碳,就像水龙头慢慢地把少量的水滴进一个非常大的浴缸里。排放二氧化碳的漏水管就在我们脚下。雨水是微酸性的,因为它含有少量来自大气的二氧化碳。由于同样的原因,雨水注入的地下水呈微酸性(其中含有二氧化碳),地下水缓慢地风化土壤中的矿物颗粒。在风化过程中发生的化学反应中,地下水中的二氧化碳最终锁定在土壤中的粘土中。实际上,水已经从浴缸里排出去了。
为了冷却地球,大气中二氧化碳的含量(浴缸里的水的水平)必须下降。其中一种方法是减少进入水龙头的二氧化碳量。地球物理学家已经证明了几种板块构造过程它们形成了火山,比如地壳深处新地壳的生成和破坏速度海洋山脊海底巨大火山建筑的形成,在过去的1亿年里已经放缓。显然,随着时间的推移,进入大气的二氧化碳逐渐减少。
似乎也有更多的二氧化碳被排出了下水道。通常缓慢的过程化学风化作用如果受到攻击的矿物颗粒被磨得非常细,就像准备咖啡豆以供过滤器中滴水一样,土壤中发生的这种情况会加速。在过去的5000万年里,印度板块缓慢的碰撞向北进入了亚洲喜马拉雅山山和青藏高原它是迄今为止地球大陆上最大的地貌。这些过程产生了大量磨碎的岩屑。雨季它们撞击着这些山坡,攻击刚压碎的岩石颗粒,并以比正常速度快得多的速度将二氧化碳从大气中带走(流入下水道)。
两极在数千万年的时间里逐渐变冷,这一事实证明大气中二氧化碳水平的下降是主要的因果机制。这一观点的另一个论点是,南极大陆在1亿多年来一直以南极为中心,但只有在这段时间的后一半(随着二氧化碳水平的下降),它才有大量的冰。只有温暖得多的大气才能解释以极点为中心的大陆上没有冰。
250万年前,也就是不久之后,我们属的第一批成员(Homo,意为“人”)出现在非洲(图2.1)。这些被称为“侏儒”的生物比我们矮一些,他们的大脑要小得多,大约是我们的三分之一大,眼睛上方有很大的眉脊。他们把不同硬度的石头凿成薄片,制作粗糙的工具。他们的食物有些来自捕猎小型猎物,有些来自大型食肉动物的食腐食物。这些工具的一个用途是提取食物:大锤石用来敲打和粉碎骨头,以获取里面的骨髓;小而锋利的薄片,用于切开兽皮,刮切肉以使其与骨头和肌肉分离;还有一些石头可以把生肉捣成汉堡一样的稠度。对我们大多数人来说,这些工具看起来像随意的石头碎片,但至少在原始意义上,它们是工具。
随着我们远古祖先对能量的需求越来越大,他们的饮食中需要更多的蛋白质,而从食腐和狩猎小动物中获得的肉是现成的(尽管不是主要的)来源。这些
智人
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2.1.在过去400万年间进化成现代人类的顺序包括:会走路的前人类南方古猿;使用石器和控制火的我们属人(人)的早期成员;和我们自己物种的成员(智人)。
原始人过着广泛的狩猎采集生活,收获各种各样的坚果和浆果,因为它们是季节性的。有些形状的工具可能是用来挖块茎和根的。就像现代黑猩猩和一些原始人一样,他们可能使用木棍来提取白蚁从洞里挖出来吃。对于那些有胃口的人来说,这片土地上还有许多其他美食:鸟蛋、田鼠和其他食物。
当一个地区的食物资源耗尽时,这些原始人就转移到另一个地区。在许多食物资源自然丰富的地区,这种生活方式并不苛刻,一天中只有一部分时间必须用来满足基本的食物需求。但是频繁的迁徙使得它们很难积累大量的食物,使得这些生物很容易受到扩张的影响干旱尤其是在自然资源不太丰富的地区。
到大约50万年前,我们的人属已经变得更像我们了,头骨更大更圆,大脑也更大,大约是我们的三分之二。这些人是我们自己的物种——智人(“智者”)的成员,尽管还不如现代人聪明。科林·塔奇(Colin Tudge)在《历史之前的时代》(The Time before History)中评论说,这些生物“在今天的公共汽车队列中不太可能过关”。然而,他们已经迈出了非常重要的一步,获得了对火灾的控制,最初可能是通过投机取巧地利用闪电引起的火灾
智人开始攻击,然后学习如何随心所欲地创造它。对火灾的控制带来了更大的保护寒冷的天气还有野生动物,使生肉更容易食用的能力,以及通过故意燃烧来改善狩猎前景来操纵景观的可能性,实际上是野生动物管理的早期形式。
有了更大的大脑,这些生物逐渐变得更擅长一系列bet雷竞技 .他们可以开始利用游戏在前几年表现的存储知识,从而预测下一年和未来的相同行为。它们沟通能力的提高也使得越来越聪明和复杂的群体狩猎策略成为可能。他们可以用石头作为原始导弹来击落小型猎物。这些人也设法从非洲扩散到南亚。然而,考虑到自我们属首次出现以来已经过去了200万年,人类在现代化方面并没有取得多大进展。人类仍然生活在石器时代,仍然过着狩猎采集的生活,仍然在制作粗糙的(但现在稍微复杂了一些)石器工具。
高度流动生活的一个后果是,孩子们必须间隔四年或以上的相对较长时间。为了寻找新的食物资源而不断迁移,迫使人们携带所有的财产从一个地方到另一个地方,这就需要在携带婴儿和搬运其他对基本生存至关重要的珍贵货物之间做出选择。在一定程度上,由于生育间隔,人口数量一直很小。对偶尔变得非常稀缺的资源的依赖也有助于限制人口。
大约在15万到10万年前的某个时候,接近现代人在非洲进化。这些人现在在身体上非常像我们:比他们的祖先高,大脑也大得多。像他们的祖先一样,他们仍然通过凿碎和剥落石头来制造工具,但他们越来越复杂,使用更聪明的石头制造出更多样、更精致、更精良的工具(尽管仍然粗糙)。我们知道,他们埋葬死者,照顾病人:后一种结论是基于发现的个体骨骼化石,这些个体成年后身体畸形,需要别人的帮助。起初,像他们的祖先一样,他们继续主要依靠小型猎物,这些猎物被猎杀时对猎人来说几乎没有危险。
高智商的人类过着如此原始的生活,想想都很奇怪。他们的大脑具备我们现在所具备的一切能力,但他们缺乏今天所拥有的常识基础。如果他们的孩子被带到了现代社会,在今天的社会中长大,他或她将有和我们一样好的机会成为天体物理学家、木匠或医生亿万富翁故障计算机软件的制造商。这
几百万年前
2.2.在过去的500万年里,随着现代人类的进化,地球的气候慢慢冷却。raybet雷竞技最新
几百万年前
2.2.在过去的500万年里,随着现代人类的进化,地球的气候慢慢冷却。raybet雷竞技最新
并置可能看起来很奇怪,但在最近几十年里,同样的事情也发生了,那些碰巧躲过了文明洪流的部落突然暴露在其复杂性之中。来自许多原始文化的人们很快就适应了现代生活方式。
这个人类进化前和早期人类进化的漫长故事发生在一个持续变冷的世界中(图2.2)。大约275万年前,降温达到了一个临界阈值,冰盖首次出现在北半球的高纬度地区。这种冰不是永久的;随着地球轨道的变化,向北极地区输送了不同数量的阳光,它就会增长和融化。随着时间的推移,冰川循环越来越大。
在这数百万年里,我们的祖先没有对环境或气候产生持久的影响。raybet雷竞技最新在某种程度上,他们开始使用“火棒”来燃烧草原,从而暂时改变了当地的环境。但是干旱季节的雷击在陆地上植被生长的数亿年里一直在做着同样的事情。燃烧会使草的根不受影响,同时会使土壤肥沃,使草重新生长得更茂盛。燃烧也向大气中释放二氧化碳,但新草在下一个生长季节通过光合作用将其回收。人们继续前进,他们没有在风景上留下永久的痕迹。它们也不会影响浴缸里的水位。
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