气候变化驱使远古人类走出非洲

  早在19世纪中叶,进化论奠基人达尔文就认为非洲大猿和人类最为接近,从而推测人类起源于非洲。而通过此后一百多年的努力发掘和研究,专家将人类的演化分为了四个阶段:第一阶段是南方古猿阶段,南方古猿是现已发现的最早的人科动物,生活于距今400万年前到100万年前;第二阶段是能人阶段,根据研究,发现最早的能人生活在190万年前;第三阶段是直立人阶段,直立人也就是我们现在俗称的猿人,生活年代约为170万年前到20万年前;第四阶段为智人阶段,智人分为早期智人和晚期智人,早期智人生活在距今20万年前,经过10万年才进化成晚期智人,晚期智人的解剖结构已经与现代人基本一致。

  现今,科学家只在非洲发现了第一阶段和第二阶段的人科动物化石,科学界便普遍认同人类起源于非洲,而且除此之外,分子遗传学也在人类起源上有所发现。科学家首先测定了不同地域人群的线粒体DNA,随后又测定了不同地域人群的Y染色体DNA,两个结果都指向了同一个结论:现代人的确拥有共同的祖先,而这个祖先来自非洲。说这个先祖来自非洲主要有两个原因:一方面是非洲人的DNA变化最多;另一方面是其他地域人群的DNA好像都是从某个非洲的基因类型遗传而来的。所以“非洲起源说”成为科学界最热门的理论,但“非洲起源说”却有个最大的谜题:远古人类为什么要走出非洲?

  最近的考古和基因研究表明,现代人第一次出现在非洲大约在20万~15万年前,而初次迁移大约在10万年前,但大多数现代人开始有组织地从非洲迁徙到各地,却是在大约7万~4万年前。

  一开始,科学界最流行的看法是:第一批走出非洲的人类不但拥有较大的大脑,而且还能够制造比较先进的石制工具。大脑体积增大是因为现代人的智商有了大幅度提升,先进的工具有助于现代人探索新的区域。但是此后经考古发现,当时现代人的工具只是非常简单的砍砸器和刮削器,而且从现代人化石进行分析,发现他们的脑体积还不及普通人的一半。既然主观的理由没办法解释现代人出走的原因,那么从客观的角度来思考呢?于是有人猜测,气候变化才是驱使现代人走出非洲的重要原因。

  科学家之所以这么认为,主要是因为当时正值“米兰科维奇循环”。每隔2.1万年,地球的运行轨道和倾斜角度就会发生轻微的改变,导致地球表面日照量和各个地区的降水量也随之而改变,这种周期性变化就被称为“米兰科维奇循环”。换言之,每过一个循环,地球就会发生大规模的气候异常,使部分地区不再适宜人类生存、部分地区又成为新的宜居地,让远古人类不得不出走非洲,去寻找新的家园。

  为了验证这个猜测,现代科学家用计算机开发出了一套电子模型,可以精确地模拟出12.5万年前,地球轨道变化和太阳辐射量是如何影响降雨、温度、冰川、海平面、植被覆盖率、二氧化碳含量以及现代人的迁移路径。

  模型显示,那时候的现代人先是穿越阿拉伯半岛,然后分散到包括以色列和叙利亚的地中海东部,这个结果与此前通过化石数据估算的路线相符。研究员还发现,当时非洲北部降雨加剧,阿拉伯半岛和黎凡特的植被覆盖率大增,今日的撒哈拉沙漠在当时是稀树草原,成为了一条适合迁移的绿色走廊,就是这样的气候条件使得第一个现代人走出非洲,随后走向欧亚大陆。这条通道开放在四个不同时期——10.6万年前到9.4万年前、8.9万年前到7.3万年前、5.9万年前到4.7万年前、4.5万年前到2.9万年前,在第二个时期,现代人就开始大规模地走出非洲,而且他们并不是单向地走出非洲,出走的非洲人与欧亚大陆原始人的混血后代,也经过绿色走廊回流到非洲。

  除此之外,研究员根据对沉积物和化石标本的研究,发现现代人走出非洲之前,非洲遭受过一系列漫长的旱灾。这些旱灾比热带非洲经历过的任何一次干旱都要严酷,而且范围更广泛,甚至可以让动植物生命毁灭。发生于大约13.5万年至9万年前的漫长干旱期,给现代人造成了巨大的生存压力,当绿色走廊第一次形成时,现代人族群就顺势离开非洲,去寻找更安全、更宜居之地。

  文 美国生命科学网站特约作者 查尔斯·崔

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