智人究竟是怎麼進化而來的?-細品《未來簡史》02
尤瓦爾·赫拉利,一位生於宗教錯綜複雜的中東地帶的猶太人,對於未來的探求仍能如駝行大漠般馳行茫茫又不失穩健,甚至探討各種宗教敏感問題有過之而無不及。秉燭夜讀,細品他對未來的建構,諸多問題的龐然架構深刻觸及了人類的本源問題,是人類未來不得不要面對的抉擇與挑戰。由於其從人類歷史學角度出發思考,非理論哲學派,涉獵範疇駁雜,所有問題開放化的解讀,這反而更能激發每位讀者去思考探究。
智人究竟是怎樣的地球生物,才能在地球上作為「神」一般的存在?幾百萬年來,那些和智人一起走過來的生物為何就沒有進化成智人?未來的智人一手創造出「人工智慧」是否會讓智人面臨其他生物同樣的境遇?我們與其為還未實現的未來場景擔憂,倒不如從人類進化角度分析高度智慧文明的起源。
書中赫拉利將7萬年至今時間段稱作「人類世」:
過去幾萬年間,智人突破了地球上各個生態區之間的阻礙。在人類世,地球有史以來第一次成為單一的生態系統。智人的石器時代祖先就從東非走向地球的四面八方,每到一個大陸和島嶼就讓當地的動植物發生改變。他們滅掉了所有其他人類物種、澳洲90%大型動物、美洲75%大型哺乳動物以及全球大約50%大型陸上哺乳動物。
關於「人類世」他在上一部著作《人類簡史》中分為「認知革命」、「農業革命」和「科技革命」三個階段。在「認知革命」七萬年間智人通過火種燒煮食物從而減少了疾病和驅趕動物蚊蟲延長了壽命,利用語言增加了溝通建立了部落,並學會編造故事代代傳承。(詳情可以略讀《遇見赫拉利-讀<人類簡史>》)
智人與其他生物最大的區別:創造和使用工具、掌控自然客觀存在的規律(利用火、電和光,並不是上帝說「給你們光」,我們就有了光這麼簡單)和語言,發達的大腦、直立行走、產生虛構的文化等等,每個區別是如何進化而來的?智人和其他生物本質區別是什麼?「達爾文進化論」認為是基因突變和遺傳,那麼我們的基因從一開始是如何進行突變的呢?
帶著這幾個問題,讓我們從兩個方向入手分析,一個方向是從生物進化角度回顧從靈長目到智人的進化過程中發生量變到質變的關鍵因素;另一個方向是從已知基因學角度分析人類基因與其他生物基因的畸變異同點。
智人在生物界的定位:
域:真核生物域 Eukarya >>界:動物界 Animalia >> 門:脊索動物門 Chordata >>亞門:脊椎動物亞門 Vertebrata >>綱:哺乳綱Mammalia >> 亞綱:真獸亞綱 Theria-目:靈長目Primates >> 亞目:類人猿亞目(簡鼻亞目)-Haplorrhini >>次目:狹鼻猴次目 >>超科:人科(地猿)其他長臂猿科、猩猩科(黑猩猩族和大猩猩族)(也有說法人屬於第三類黑猩猩族或者黑猩猩屬於人族)>>科:人亞科(人亞科、南方古猿亞科) >> 人亞科:人族、黑猩猩族 >> 族:南猿 其他有查德沙赫人、土根猿人、肯亞平臉人 >>屬:非洲智人其他有匠人、尼安德特人、巫山人、海德堡人等 >> 智人 Homo Sapiens
大約2000萬年前,從靈長目開始,猿和猴開始分家,猿的上唇並非直接連接鼻子或牙床,故可以做很多面部表情,手和腳開始明顯分化。由於非洲熱帶雨林和自然運動的變化,猿經歷了完全從樹上生活逐漸走到地下的漸進過程。為了更加適應陸地行走,開始退化尾巴(既魚從爬行動物開始,人類經歷的第二次尾部退化),猿的腦部因表情和視覺能力增加並適應新環境較原猴比例增大,而作為靈長目的「猴亞目」仍呆在樹上繁衍至今。
大約1500萬年前,類人猿亞目出現進化分裂。每當夜幕降臨,呆在地上要比呆在樹上面對更大型動物(獅虎豹)的威脅,一部分猿更依賴於熱帶雨林棲息而伸長了胳膊進化成長臂猿;另一部分選擇白天在陸地覓食,晚上棲息在樹上的方式發展成猩猩;還有一部分敢於睡在草地上,體型達3米高、重700公斤的巨猿,成為陸地上的巨無霸,可惜只吃竹子(《金剛》原型),大約10萬年前滅絕。(巨猿主要生存於中國南部和南亞地帶,人類的祖先很可能和巨猿共同生存了100萬年,最後適應環境變化更強的人類祖先存活了下來)
又經過幾百萬年進化,類人猿中分化出一種「素食主義者」大猩猩」,他們有可能朝著巨猿模式發展,增大體積但又避免捕獵,只吃植物,80%以豐富的樹葉為食,食量巨大,體型可達兩米重350公斤。雄性大猩猩因體重問題已不適宜攀爬而逐漸吃草,有部分從熱帶雨林遷徙到山林。他們生長在陸地以力量優勢以及「捶胸」方式恐嚇自衛,沒有競爭對手就沒有更大的進化。特徵:一夫多妻制,嚴格社群制度,雄性首領享有很多雌性繁殖交配機會(如爬行動物鱷魚和中國古代帝王),但群體在面對攻擊時首領選擇單獨承擔危險(回憶《泰山歸來》里的泰山單挑的場景)。成年後雄性要被首領趕離群體,雌性也要去其他群體尋找配偶。
類人猿中的「雜食主義者」大約在700萬年前分化成兩類,一類是人類祖先「地猿」,另一類是黑猩猩族。
因為地殼運動造成的「東非大裂谷」以及熱帶雨林面積承載不了更大的猩猩種群,類人猿「被迫」從樹上轉移到陸地生存進化成「地猿」,身體更加直立,手臂退化逐漸失去攀爬功能,並逐漸使用「石頭」等工具採集和狩獵。地猿保留黑猩猩的社群制度,面臨新挑戰必須學會更複雜的工具以便於躲避災難、集體狩獵和繁殖。工具製作和直立行走也讓地猿腦容量增大。僅僅是離開萬物生長的熱帶雨林就需要足夠大的勇氣面對生存威脅,自我地選擇和環境的變化使得「地猿」有了機會更進一步的進化。
而其他黑猩猩族又經過100萬年進化因剛果河的出現自然分割成「黑猩猩」和「倭黑猩猩」。黑猩猩有了「簡化版的人性」:它們懂得製造(稍微複雜)工具,如折取草葉或細枝進行加工,伸進白蟻巢穴引誘美食上鉤。黑猩猩有感情,會為親屬的死亡感到悲傷,群體中其它的成員會慰問死者的兄弟。它們有自我意識,照鏡子時知道裡面那個傢伙不是哪裡來搶地盤的陌生黑猩猩,而正是自己;甚至還有移情能力,懂得設身處地揣測其它生物的想法,並據此做出自私或無私的行為。黑猩猩的「短時記憶」能力甚至比人類還強。相較於大猩猩他們為什麼進步如此之大呢?首先他們也有社群制度,但有較強的合群性,每一個雄性首領領導3-5隻甚至30-50隻左右不等的小群體(類似權力自治),群體成員的關係比較散漫,尤其是性關係鬆弛,雌獸可以同許多雄獸進行交配,但也有「愛情專一」的;其次,由於比大猩猩體格更小,面對其他大型動物危險係數更大,雄性黑猩猩通過工具捕獵,群體圍獵方式,並獲得食物分享給其他猩猩,增進感情和成活幾率;再次語言交流豐富,相互交流思想和情報的時候,不僅依靠不同的聲音,而且使用各種各樣的姿式和手勢來表達較為複雜的感情,喜怒哀樂十分複雜,相互之間互相撫摸、擁抱、梳毛等方式增加感情。
倭黑猩猩相對黑猩猩體型更小,是「母系社會」,有更強烈的「分享意識」,更愛與陌生猩猩而不是熟悉的同類分享食物增加社交網路。能辨別不同顏色和發出32種不同意義的叫聲。倭黑猩猩是「和平主義者」,任何紛爭都可以以「交配」解決。但迄今為止兩種猩猩仍未走出熱帶雨林和剛果河流域。
根據血型基因分析,長臂猿血型為A/B/AB;大猩猩以B為主、有少量A型(生長在東南亞紅毛猩猩幾乎都是B型血)。大猩猩與人類基因組的相似程度為98%,甚至超過大猩猩與黑猩猩基因相似程度,很有可能黑猩猩經歷了幾百萬年更加獨立的朝著自己認知的方向進化。黑猩猩血型以A為主,有少量O型,M血型和N血型也有發現。黑猩猩有48條染色體(24對)比人類多一對,細胞色素C上的氨基酸順序與人類的相同。基因與人類相似程度在98.5%,而在這1.5%中,又究竟是哪些具體的差異,在黑猩猩與人之間划出了界限一個頻臨滅絕一個統治全世界?
科學家發現一個稱為FOXP2的基因對運用語言至關重要,它使人類可以靈活地控制嘴和喉部肌肉,發出複雜的聲音。這個基因編碼的蛋白質,在人和黑猩猩身上有兩個氨基酸的差異,這可能是人的語言能力遠遠超過黑猩猩的原因,黑猩猩不能控制嘴型和喉部肌肉。而語言的產生與運用,是人類有效傳遞信息、積累知識、創立文明社會的重要基礎。經過訓練之後,黑猩猩會掌握用一整套不同顏色和圖形的塑料片組成的辭彙系統,並且用它們來與人進行交談。黑猩猩還能學會一百多個手勢,它們不僅可以使用這些詞與人交談,還可以在學會了手勢語言的黑猩猩之間相互進行交談,甚至能把學會的詞創造性地應用於它認為合適的場合。比如當它學會「臟」一詞後,甚至用這個詞來罵人,也就是說黑猩猩有很強的辭彙組織能力。Ulindi的全基因組分析結果揭示了倭黑猩猩和黑猩猩共享了99.6%的DNA。倭黑猩猩與人類共享了約98.7%的DNA——這一百分比與人類同黑猩猩的共享率是一致的。約1.6%是人類與倭黑猩猩而非黑猩猩所共有的,同時也有相同數量的DNA是人類與黑猩猩而非倭黑猩猩所共有的。這些差別表明,形成人類、黑猩猩和倭黑猩猩的原始類人猿種群相當龐大且基因多樣化大約有27000隻繁殖個體。一旦人類的祖先在700多萬年前與倭黑猩猩和黑猩猩的祖先分離後,倭黑猩猩和黑猩猩的祖先便保持著這樣的多樣性直至它們的種群在100萬年前徹底分裂為兩個種群。人與黑猩猩的區別總體來說是因為語言功能的強化出現有聲語言交流建立文化以及離開熱帶雨林面對更危險的挑戰並利用工具和火戰勝大自然。
在黑猩猩與倭黑猩猩因剛果河種群分裂的同時,400萬-100萬年間,地猿離開森林遷徙到東非各地並逐漸進化成「南方古猿」。南方古猿大多直立行走,因生存環境更加惡劣,在工具使用仍很簡陋的前提下必須群居生活才能生存下來。南方古猿的其他性狀大都像猿,他們的腦容量仍很小,在450~530 mL之間 。
從地猿到南方古猿所代表的人的起源是一次進化上的飛躍,標誌著人類家族與高等靈長類中的其他類群分化開來。接下去的一次飛躍是人類家族內部的飛躍:人科當中一類更接近我們的類群--人屬。在大約250萬年前的那段時間裡出現了能人,能人會製作複雜的石器如石片、石錘和砍砸器等,通過石器獵取中等大小的動物並屠宰,能人可能已會建造簡陋的類似窩棚的住所。能人的顱骨壁變薄,腦容量增大,平均為680 mL左右。
如果說「能人」因工具的使用而逐漸成長為真正的人類,那麼接下來進化出的200萬-20萬年間的「直立人」有了更進一步的質變飛躍:學會控制和使用「天然火」並掌握複雜有聲語言能力。天然火一般來源於雷電、火山噴發等。野獸畏懼大自然的元素-火,而直立人從畏懼到掌控並利用「火種」焚燒樹林、食物和驅散對黑夜的恐懼,實現了從野獸到人的飛躍,大大提高了生存幾率。直立人四肢骨在長度、形狀等方面與現代人的基本相同,這表明他們直立行走的姿態與現代人相同,並且上、下肢已經有了明顯的分工。平均腦容量多達1 088 mL,腦不僅僅是體積增大了,它的結構也變得更加複雜並進行了重新改組,顯示出直立人已經有了相當複雜的文化行為,大腦左右兩半球出現了不對稱性,顯示出直立人已經有了掌握有聲語言的能力。
那麼人類是如何掌控「有聲語言」這門獨門絕學的?英國生物學家查爾斯·達爾文(Charles Darwin)在書寫《人類起源》時,曾思考人類是如何學會說話的,他寫道「鳥類發聲在好幾個方面為人類語言的發展提供了最近的類比」,達爾文認為語言可能起源於鳥鳴,這可能產生了各種複雜情緒的言語表達。美國麻省理工學院的研究人員以及日本東京大學的學者表示達爾文的推測是正確的,證據表明人類語言是從動物王國里發現的兩種交流形式的嫁接:鳥類的鳥鳴聲,以及在其他動物種類里發現的更為實用、包含信息的表達方式。正是這種偶然的結合觸發了人類語言的發展。人類語言具有兩個「層面」:一個是「表達」層,主要涉及句子組織的可變化性,另一個是「辭彙」層,這與句子的核心內容有關。黑猩猩具備一定的「辭彙層」,但是在「表達層」卻僅限於手勢以及一部分口腔氣流變化;而其他動物如鳥類就很少有「辭彙層」。大約5萬至8萬年前,人類結合了這兩種表達方式形成獨一無二的成熟的語言形式。「曾經存在兩種先前存在的系統,就像之前是存在蘋果和橘子的,只是兩者恰好被放在一起」宮川教授說道,「這種現存結構的適應性在自然歷史過程中非常普遍,當一樣新事物進化時,它往往是建構在舊事物的基礎上,略微改變陳舊結構就能獲得根本性的新功能」。我們能夠像蜜蜂或者靈長類動物一樣交流重要信息,同時我們也像鳥類一樣,具有旋律能力並能夠重新結合自身語言的不同部分(這也不難理解「鸚鵡學舌」的存在)。正因如此,我們有限的辭彙能夠產生看似無限多種不同的意義。研究表明,正如達爾文推測的,人類最初是學會如何唱歌,然後才試著將特定的辭彙元素結合進這些歌曲里,編造出更多的歌謠和平仄押韻的詩詞(不難理解古代《詩經》《離騷》唐詩宋詞等穿越時空般的穿透力)。但由於人類學習鳥類歌唱的有限節拍性,語言系統被束縛在有限的系統里非完全的自由,必須基於一定的規則,直到未來人類語言在某個時間段將規則打破可能會產生更高智慧的語言交互(人工智慧)。即便這樣,當《猿族崛起》電影中主角「凱撒」喊出第一簡單的單詞「NO!」的時候是多麼讓人類這個以為唯一智慧生物震驚。
關於直立人進化說目前國際上有兩種說法,一種是多地起源說,比如中國重慶巫山人最早起源於200萬年前,與巨猿生存在一起,很有可能東亞人從猿人分化開始就一脈相承,但由於該說法容易引起種族隔離等原因難以處於主流地位;另一種是人類單一起源地說,起源於東非南猿(赫拉利支持的觀點),距今發現最早人類化石「露西LUCY」在400多萬年前,非洲智人從非洲開始遷徙到亞歐大陸。
在過去的幾十萬年間,地球上有各種不同的人屬,「海德堡人」「尼安德特人」「巫山人」「丹尼索瓦人」「北京人」「非洲智人」等等,最後只有非洲智人生存繁衍下來,其他都滅絕了,為什麼?
歐洲「尼安德特人(簡稱尼人)」從基因組測序和骨骼研究發現,他們已經擁有區別人類是否有語言功能的FOXP2基因,他們已經掌握了語言交流技能,他們的大腦容量達到了1400ML,甚至有部分超過了現代人。除非洲人之外的歐亞大陸現代人均有1%~4%的尼人基因成分貢獻,能推論出非洲智人離開非洲大陸來到尼人居住地同化了他們部分基因之後,尼人就滅絕了。
尼人是怎麼被滅絕的呢?科幻劇《西部世界》里福特教授面對機器人伯納德說「尼安德特人是被我們吃了「,這確實是一種可能,通過化石研究發現很多尼人化石骨架有被撕裂的痕迹,而非洲智人的工具有更輕易攜帶的長毛和弓箭類(幻想一下場景,各帝國擴張都是女人繁殖後代,男人宰殺,而更早的智人是直接把男人吃了,很有可能是因為環境惡劣而迫不得已);另一種解釋因為「尼人」遭遇了突變寒冷躲進山洞,彼此族群聯繫減少並大量近親繁殖造成滅絕,尼人所處在「冰川期時代」環境極其十分惡劣;還有解釋說非洲智人攜帶的大量病毒(本身有抗原體)使得尼人面臨大面積瘟疫滅絕。赫拉利認為「想像力」是智人生存下來的根本原因,在過去千百萬年來智人從非洲熱帶雨林不斷進化而逐漸持有的「想像能力」更讓智人在面對酷寒的突變環境以及種族團結凝聚和文化傳遞有了前所未有的能力,並創造出「虛構想像」的故事如「神、巫婆、圖騰」等。
眾說紛紜,沒有一個完全合理的解釋,只有等我們利用克隆技術復活一位比現代人大腦還大(不一定發達)的尼人才有可能清楚(目前已經有這個能力復活,並可尋找一位代孕媽媽)。但有一點很肯定,非洲智人有了強大的「想像能力」就可以製造更加先進的工具以及面對天災的自救能力和社群團結能力,那麼想像能力是如何產生的呢?
「想像力」具備的前提是有足夠大容量的大腦、二層維度的交流語言和對周遭環境基本的認知與應用(天雷地火),併產生基因突變的誘因誘發基因突變和代代遺傳,擁有傳播的工具載體(唱歌、畫畫和長期記憶能力)。這些是我們的近親黑猩猩所沒有的,最早的南猿人在基因和大腦、語言等各方面也不具備。基因突變的誘因很可能是智人掌握了天然火,並掌握了閥門「鑽木取火」。火作為一種任何動物都恐懼的自然現象成為了打開智人擁有更高級智慧的誘因。智人懂得掌控自然的能量為我所用,這是一種「認知革命」的覺醒,就如同我們掌握了「雷電」誘發「工業革命」覺醒一樣。有了「火」智人意識到自己不僅僅是動物,更是高人一等的掌控自然「神」的子民,是其他動物的主宰。傳遞這種「神」的旨意創造了更多「虛構的故事」鞏固族群的統治和團結,產生了所謂的宗教信仰。有了想像力就擁有了創造力,工具的應用和製造產生更多的多樣性,並有可能製造鐵騎和銅器。
有了掌控自然的力量之後,非洲智人的膽子越來越大並第一次從東非長途跋涉探險全球,而最終突破生態區的阻礙成為地球有史以來單一的生態系統。隨後,人類在公元前1萬多年掌握了另一種能力,誘發基因突變產生了「農業革命」。
下一篇我們主要分析農業革命催生的崇拜「神」地宗教向科技革命崇拜「人」的人文主義宗教轉變過程中人的變化以及所謂的人文主義宗教所帶來的人的「靈魂和意識」真實存在性問題。
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