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17.6万年前，现位于法国的布吕尼屈厄洞穴内，尼安德特人取下了 4吨重的石笋，并用其搭建了一个看似缺少实际用处的圆环形结构。在南非的布隆伯斯洞穴，考古学家发现了一块7.4万年前的赭石。石块的表面经过打磨后，用一把尖锐的石制工具雕刻了抽象图案。这是已知最古老的符号表达遗迹之一。图为西班牙南部的巴西加洞穴内发现的岩画。部分岩画可追溯至6.4万年前，比智人迁入欧洲的时间要早得多，因此它们应该由尼安德特人所创作。
据《光明日报》：现代人类文明的诞生过程依然迷雾重重。虽然已经有了多种假说，但考古学证据告诉我们，真实情况可能比这些猜想更加复杂。
1、人类文明的曙光
直至上世纪90年代，仍有许多学者认为，5万年前人类突然获得了认知能力，随后才产生了拥有复杂的语言和符号系统的人类文明。当时的科学家提出，古人类的生理构造与现代人相似，但其认知能力仍与现代人相差甚远。而文明的诞生，是因为人类基因发生了突变。过去认为，雕塑、装饰品、绘画作品、乐器和旧石器时代晚期（4.2万~1万年前）的墓葬都是这一巨变的关键证据。同时，是否具有文化表达产物，也被视作不同人类物种在生理与认知能力上的鸿沟。这道鸿沟似乎把约4.2万年前迁入欧洲，已经具有现代人解剖学特征和认知能力的新的人类分支，和12万年前就生活在欧洲土地上的尼安德特人区别开来：这批进入欧洲大陆的人类被称作克罗马农人，他们拥有全新的认知能力和重要的技术创新，因此迅速取代了之前居住在此的尼安德特人。
在本世纪初，又出现了一种新的理论。该理论认为，现代人认知能力出现的时间应当远远早于5万年前，大约在智人从非洲起源之后。也就是说，所有现代人都能追溯到相同的非洲祖先。这个假说的证据在于现代非洲人具有极其丰富的基因多样性，高于非洲人以外的全部其他现代人。事实上，其他大洲人类的基因多样性甚至能够被视作非洲人的一部分。古人类的基因数据显示，以非洲东部和南部为中心，距离越远，遗传多样性往往就越低。此外，对基因数据的模型分析还显示，在过去20万年内，曾发生过一次小规模人类种群的扩张。
根据基因数据模型的分析结果，一个结构单一且人口稀少的人类种群先是“占领”了非洲，随后扩散到了整个地球。这个假说与所谓的“多地区进化说”截然相反，后者认为现代人是非洲和亚洲本地的古人类各自演化形成的。
与基因证据相符的是，古人类学家在非洲发现了一些具有部分现代人特征的古人类遗骸，比如在埃塞俄比亚的赫托遗址和奥莫-基比什遗址中曾发现距今15万~20万年的遗骸，它们可能就是现代人的祖先。新人类分支的产生过程遵循着经典的生殖隔离理论：基因发生随机突变，经过自然选择，演化后的人类与原始人类的差异被逐渐拉大，最终形成了种群间的生殖隔离。新产生的人类分支已经具有了现代人的颅骨形态和认知能力，并且迅速取代了原始的非洲人。在迁离非洲之前，他们的基因和认知水平尚未发生明显的改变。随后，在6万年前，他们替代了全体古欧亚人类，如居住在欧洲和亚洲西南部及非洲东北部的尼安德特人，以及居住在亚洲的直立人和匠人的后代等。
总体来说，从那个小规模的原始种群演化至我们这些现代人类的过程中，自然选择使我们的祖先获得了额外的特性——能够产生类似现代语言的新的认知能力，以及能够创造并传承复杂技术和符号文化的能力。
这个理论模型的优势之一就是过程简单。智人成功的关键之处在于，相比地球上同时期的其他人类，他们的适应性更强。因此，智人注定要取代那些在解剖特征和认知能力上都“更原始”的古人类。
2、更复杂的演化过程
然而，随着新的研究方法带来了古人类学、遗传学和考古学领域的新发现，我们开始意识到这个演化过程可能更加复杂。最新的研究表明，从头骨的解剖学特征来说，智人与原始祖先区别开来的明确时间点在10万~3.5万年前，晚于智人在非洲首次出现的时间。同时，更古老的头骨化石显示，古人类与现代人头骨的解剖学特征存在一定的关联，例如在摩洛哥的杰贝尔依罗遗址出土的一枚30万年前的头骨，前文提到的出土于奥莫-基比什遗址（19.5万年前）以及赫托遗址（16万年前）的头骨，以及在南非的弗洛里斯巴德发现的26万年前的头骨等。
举例来说，杰贝尔依罗遗址发现的头骨的面部骨骼偏小，与以色列卡夫扎和斯虎尔地区出土的晚期智人头骨（12万—9万年前）的面部骨骼尺寸相似。而赫托出土的头骨面部骨骼庞大，其中一枚头骨的面部骨骼圆润，整个头骨近乎球形。也就是说，古人类学家并没有找到能够统一区分“原始”和“现代”人类头骨的形态特征。事实上，在30万年前的非洲大陆，一些原始人类的头骨却已经同时具备了“原始”与“现代”的特征，部分头骨的内颅形态出现了现代形态特征。此前，科学家误认为这些属于比较原始的形态特征，因此判断这些人类的认知能力也比较原始。
早期智人化石的形态学特征、年代和地理位置的分布都表明，非洲不同地区人类的演化基本是各自独立进行的。由于地理屏障或距离的分隔，不同的人类种群常常处于半隔离状态，在分隔几千年以后，又会进行一段时间的交流，这个过程可能会重复数次。一项研究指出，基因数据显示过去曾交替发生“高”“低”水平的基因交流，这也完美吻合了前文提出的复杂演化过程。
3、现代人的“古老基因”
现今，科学界普遍接纳的理论是人类祖先大多源于非洲。但同时，随着更多证据出现，针对非洲大陆的人类如何获得了高度的基因多样性，仍存在着激烈的讨论。现代人起源于非洲东部和南部的一个有力证据是基因数据的分析结果。基因分析的目的在于判断已有的数据更符合多地区起源模型还是简单的非洲起源模型。很快，科学家就确定后者能更好地解释现有的基因数据。
但在上世纪90年代，研究者从一些现代非洲人体内发现了一些特殊的基因。这些基因应当存在了很长时间（20万或30万年以上）。也就是说，这些“古老的”基因应该在智人诞生之初，甚至之前就已经存在了。部分基因学家认为，这些基因的存在反映出，原始的非洲人与演化后的非洲人之间曾发生过基因交流。不过，还有另外两种假说能够解释这些“古老的”基因在现代人中存在的原因。
第一种假说认为，在原始人类扩张到其他地区以前，其规模已经很大了。而根据理论预测，当人口数量较大时，种群内是有可能存在多种多样的基因突变的。
第二种假说是原始人类种群已经具有了一定结构，也就是说存在着不同的种群，分散在各个区域，不同的种群会在交界处发生基因交流。一个结构化的种群，即便人口数量不多，也能够出现丰富的基因突变。更重要的是，这类种群能够随时保持基因的多样性。
那么，现代人的这些基因是如何产生的？它们的存在又能说明什么呢？在过去20年间，生物学家建立了更加复杂的模型，以模拟人类基因组的变化过程。现在，越来越多的科学家认同，无论原始人类的人口规模如何变化，相比起简单版本的非洲起源说，基因交流曾经重复发生的理论能更好地解释现代人的基因多样性。但问题在于，这些模型十分复杂且很难给出具体的演化过程。如何从无数的情景模拟中选出能够代表过去30万年甚至100万年间人口结构的模型？此时，考古学、古人类学、地质学、古生态学和古气候学的数据就显得尤为重要。综合考虑各学科数据能够缩减选择范围，帮助我们找出最可能的情景。
根据我们对人类历史上种群动态的了解，目前认为最接近真实情况的情景应该是，结构化的人类种群中逐渐演化出现了现代特征。在这个结构化种群的模型中，人类基因的多样性是从智人的祖先直接遗传而来，而不是来自现代人和原始人之间断断续续的基因交流。
另一个现代人中存在着“古老基因”的例子是，现代欧洲人和亚洲人拥有可能来自尼安德特人的基因。我们同样可以用前文的逻辑解释这一现象。唯一不同的是， 当今的大部分遗传学家认为，人类的确曾与尼安德特人进行过杂交，从而获得了这些“古老的”基因。
科学界普遍认为，我们的非洲祖先很可能曾经与尼安德特人、丹尼索瓦人（与尼安德特人属于同时期，但现已灭绝的一个亚洲人类物种）都发生过基因交流，这样的基因交流同样可能出现在尼安德特人与丹尼索瓦人之间。最近的研究结果显示，部分亚洲古人类可能接受过两个丹尼索瓦人种群的基因。总体来说，不断更新的古遗传学数据指出，我们面对的是一张复杂又断断续续的基因交流网络，这张网络不仅存在于不同的智人种群之间，也存在于智人与不同地区的其他古人类之间。不过，在新理论与新发现的背后，仍存在着许多有待思考和解决的问题。比如，新理论默认的一个前提是，不同种族的成员都认为彼此是潜在的、甚至理想的伴侣，种群间的通婚受到种群接纳，并且产生了许多后代。那么我们不禁提出一个疑问，在当初的非洲，在种群间认知差异巨大，且缺乏能够沟通的语言的情况下，这种基因交流是否真的能够发生呢？同时，还有另外一个古人类学家反复思考的问题：“原始人类”和“现代人类”（智人）之间的差异在哪里？此外，对于现生生物，我们可以依靠生殖隔离来定义生物物种，但对于已经灭绝的生物，我们就只能依赖其化石的形态学特征来定义化石物种。尽管这一点在过去已被认作既定事实，但我们对化石物种和生物物种的划分是否一定一致呢？事实上，随着更多证据被发现，我们开始意识到，古生物学家归类的“古人类”可能并不能在生物学意义上与智人区分开。也就是说，我们越来越相信，智人在非洲大陆上出现的时间比目前认为的还要早。
4、其他人类的认知能力
想要找到非洲智人最早的文化产物，然后证实认知能力是随着智人的出现而诞生的这一假说，其中确实存在一些困难：除了非洲出土的文物存在地理分布零散、年代分布不连续的问题之外，另一个问题在于，就目前已知的考古学证据来看，亚欧地区文化表达活动出现的时间早于非洲人迁入亚欧大陆的时间。比如在亚洲，54万年前爪哇岛特里尼尔的直立人就在一枚淡水贝壳上雕刻了锯齿状图案。而近期一项对60年前发现的一批赭石块的研究指出，40万年前，法国尼斯泰拉阿马达的海德堡人（尼安德特人的祖先）就已经开始使用红色赭石了。同样，在欧洲尼安德特人遗址出土的，6万年前的颜料加工工具、留有赭石的器皿以及富含氧化铁和氧化锰的矿物残渣也证明，那时尼安德特人就已经普遍使用红色颜料和黑色颜料了。
另外，在欧洲、亚洲和非洲东北部地区都发现了尼安德特人为新生儿、儿童和成年人建造的坟墓，其中部分坟墓还带有陪葬品。17.6万年前，尼安德特人从现位于法国的布吕尼屈厄洞穴内取下了4吨重的石笋，并用其搭建了一个看似缺少实际用途的圆环形结构。在不同的尼安德特人遗址中都曾发现猛禽的爪子和羽毛，这些材料有13万年的历史，当时可能被用于制造某种装饰物。在意大利的富马内和西班牙东南部的燕子洞内曾发现过涂有赭石的海洋贝壳化石。在欧洲大陆有超过40处遗址出土过带有抽象雕刻的骨制品和石制品，其出现时间要早于智人迁入欧洲的时间。另外，在克里米亚的扎斯卡尔纳耶和基克柯巴曾发现带有刻痕的乌鸦骨骼和石灰石，最近的一项研究显示，这些图案都是人为制造的。
近几年的考古发现还显示，欧洲的尼安德特人装饰过洞穴。例如，位于直布罗陀的戈勒姆遗址中发现了一位尼安德特人雕刻的两条精准垂直的直线。西班牙的三个洞穴中也发现了6.48万年前雕刻的手掌轮廓线和抽象图案。另外4.4万~4.2万年前，法国最后一批尼安德特人——查特佩戎文化的创造者还用动物牙齿、骨骼和海洋贝壳制作了一批饰品，其中一些还用赭石上了色。在法国还曾出土了经过处理的红赭石、黄赭石、黑锰矿和灰锰矿等颜料原料共18千克，在同一层位还发现了查特佩戎文化中用动物的骨头和猛犸象象牙制作的装饰物和工具。
5、扑朔迷离的文明起源
总体来说，现代人类的产生过程非常复杂，且迷雾重重。这一演化过程不仅仅发生于非洲东部或南部，它囊括了整个非洲大陆上的所有人类种群。在40万~1万年前，非洲大陆的气候变化导致不同的种群之间不断产生隔离与交流。在这个过程中，不同地区的物质文化得到了发展，不同种群的基因也发生了改变，并最终产生了现代人类，这就是“非洲多地区起源说”，然而这个假说仍然需要更多的证据提供支持。需要强调的是，这个假说与经典的“多地区起源说”并无关系，后者认为非洲以外其他地区的人类经过各自的演化产生了当今欧亚地区的现代人。而事实上，非洲以外地区现代人的基因组，绝大部分来自于过去的非洲智人，占比约为92%~98%。
考古遗址中曾发现许多古人类文明创造的痕迹，包括一些类似现代人认知能力产物（主要是符号表达）的首次出现，这似乎说明人类文明并不是智人诞生后所导致的认知能力变化的直接结果。与之相反，这些发现向我们展示了一系列由环境和社会因素共同导致的、复杂的、区域性的、非线性的文明演化轨迹。
目前最可能的一种推测是，过去存在大量的文明和人类种群，人类的不同种群之间常有接触或交流，但随着环境变化和种群隔离的周期性发生，每一个种群又具有其独特的基因、形态和文明特征。
（弗朗切斯科·德里科系法国波尔多国家科学研究中心研究主任， 卢纳·希基系法国图卢兹科学研究中心研究主任）（本文由《环球科学》杂志社供稿）

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