前面我们已经介绍过200万年前的化石记录稀少,再向前追溯到早于400万年以前,则是一片空白。已知的最早的人类化石都出自东非。我们在特卡纳湖以东发现了一段上臂骨,一块腕骨,几块颌骨破片和一些牙齿,年代在400万年左右。美国人类学家唐纳德?约翰森(DonaldJohanson)和他的同事们在埃塞俄比亚的阿瓦希(Awash)地区发现了一根同样年代的腿骨。要重建人类史前时代的早期历史,这些材料的确是很不充分的。可是在这个化石稀缺时期有一个例外,那就是有一批距今300万年到390万年之间的丰富化石,它们出自埃塞俄比亚的哈达(Hadar)地区。
在70年代中期,莫里斯?泰伊白(MauriceTaieb)和约翰森领导的一个法、美联合考察队发现了许多化石骨骼,包括一个小个子全身骨架的大部分,她后来被称为露西(Lucy)。露西死时是一个成年女性,身高不过0.92米,身体结构极为像猿,臂长而腿短。从这个地区发掘出来的其他个体化石显示,不仅其中有许多个体比露西大,身高超过1.53米,而且在某些方面(牙齿的大小、形状,颌骨的突出程度)比大约100万年前或更晚时生活在南非和东非的人类更加像猿。这正是我们在越来越靠近人类起源的时间里所希望发现的。
当我最初看到哈达的化石时,觉得它们代表两个种,甚至更多的种。我认为有可能200万年前我们看到的物种的多样性来源于比之早100万年的类似的多样性,那时有包括南方古猿属和人属各个物种的分化。泰伊白和约翰森在其最初的解释中,支持这种型式的人类进化。可是伯利克加利福尼亚大学的约翰森和蒂姆?怀特(TimWhite)作了进一步的分析之后,于1979年1月在《科学》杂志上发表了一篇文章,他们提出哈达的化石并不代表几个物种的原始人类,而只是一个物种的骨骼,约翰森称其为南方古猿阿法种。早些时候由于其身材大小的变异范围很大,因而认为存在几个物种,现在把这种大的变异范围简单地解释为性二型。他们说,人科中后来兴起的那些物种都是这个物种的后代。许多人对这大胆的见解,都感到惊奇。这个新见解引起了许多年的激烈争论。
虽然许多人类学家以后确定约翰森和怀特的方案可能是正确的,但我却认为它是错的,理由有2个。首先哈达化石的大小差别和解剖变异总体说来太大了,不能只代表一个物种。合理得多的看法是这些骨化石出自两个物种,或许更多的物种。曾是发现哈达化石的考察队一员的伊夫?柯盘斯也持这种观点。其次,这个方案毫无生物学上的意义,如果人类起源于700万年以前或甚至只是在500万年前,一个300万年前的物种成为所有较晚时期的物种的祖先难以让人接受。这不是适应辐射的典型状况,除非有更好的理由,否则我们必须认为人类历史的发展是遵循典型的型式的。
这个问题能得到使每个人都满意的解释的唯一途径,是通过发现和分析早于300万年的更多的化石。在1994年早期似乎是可能的。由于政治原因,有15年未能回到哈达地区的约翰森和他的同事们从1990年起又去考察了3次。他们的努力已获得巨大的成功。他们发现了包括第一个完整头骨的53件化石标本。早先在这段时期中看到的型式(身材的极大的变异范围)被证1995年5月,英国《自然》(Nature)杂志刊登米符?利基等人的文章,报道在特卡纳湖西岸发现了390~420万年前的化石,定名为南方古猿湖畔种(Australopi-thecusanamensis),这被认为是最早能直立行走的人科化石——译者注实了,新的发现甚至扩大了身材的变异范围,怎样解释这个事实?是一个还是多个物种的问题是否即将解决?
不幸的是这一问题并没有得到解决。认为早先发现的化石中体型的变异范围表明雌雄性之间的身材差异的那些人,把新的化石看作是支持这种观点的证据。而我们中间设想如此大的体型变异范围必定表明物种间的差异,而不是物种内差异的人的解释是:这些新化石加强了这种观点。因此必须认为,早于200万年前的人科系统树的形状还是一个没有解决的问题。
1974年发现露西的部分骨架(见图2?3),似乎首次隐约闪现了早期人类在结构上对两足行走适应的程度。按照定义,大约700万年前产生的最初的人类物种,会是一种勉强称得上两足行走的猿。但是直到露西骨架的出现,人类学家才有了明确的证据,表明有一个人类的物种在比距今大约200万年更早的时候已能两足行走。露西骨架的骨盆、腿骨和脚骨是极其重要的线索。
队骨盆的形状和大腿骨与膝之间的角度,可以清楚地看出露西和她的伙伴们已适应于某种形式的直立行走。这些解剖特征像人的程度比像猿的程度大得多。事实上最先对这些骨骼作解剖学研究的欧文?洛夫乔伊下过结论说,这个物种的两足行走与你我走路的方式是无法区分的。可是并非每个人都同意他的看法。例如1983年纽约州立大学石溪分校的两位解剖学家杰克?斯特恩(JackStern)和兰德尔?萨斯曼(RandallSusman)在一篇文章中,就对露西的解剖学提出了不同的解释:”它具备了完全适合于全部时间两足行走的动物的各种特征,但又保持着使它能为了采食、睡觉或逃避敌害而有效地利用树木的解剖性状。“斯特恩和萨斯曼提出有利于其结论的关键性证据是露西脚的构造:其脚骨稍稍弯曲,像猿而下像人,这样的形态有助于在树上攀爬,洛夫乔伊对此持怀疑态度,并且提出弯的脚骨仅仅是露西像猿的过去所留下的进化残迹。
两个对立的阵营继续激烈地争论了10多年,然后在1994年意外地得到的一些新证据改变了这种相持状态。
首先,约翰森和他的同事报告发现了2块300万年前的臂骨,一根尺骨和一根肱骨,都属于南方古猿阿法种。这个个体显然是强有力的,其臂骨有一些特征与黑猩猩相似,而其他特征则不同于黑猩猩。伦敦大学学院人类学家莱斯利?艾洛(LeSlieAiello)对这个发现作了评论,他在《自然》杂志上写道:”南方古猿阿法种的尺骨的镶嵌形态加上厚重的肌肉和粗壮的上臂骨,理想地适合于一种既在树上攀爬,而在地面时靠两足行走的动物“.我支持这样的观点。它清楚地密切符合萨斯曼阵营而不同子洛夫乔伊阵营。
对这一观点的更有力的支持,是来自使用计算机断层扫描以了解这些早期人类的内耳解剖的新技术。内耳解剖的一个部分是3根C形的管子即半规管。3根半规管互相垂直,其中2根垂直于地面。这种构造在维持身体平衡时起着关键性的作用。1994年4月在一次人类学的会议上,利物浦大学的弗雷德?斯普尔(FredSpoor)描述了人和猿的半规管。人类2条垂直于地面的半规管比猿类的大得多,斯普尔解释这是在两足行走的物种中对直立姿势平衡的特别需要的适应。早期人类是怎样的呢?