高中历史 23《寻找人类的祖先》素材 新人教版选修5

1 第二单元第二单元 人类起源之谜人类起源之谜 第第 3 3 课课 寻找人类的祖先寻找人类的祖先 素材素材 关于两个 祖先 的说明 在古人类学研究领域 现代人起源和人类起源是两个有着不同含义的问题 现代人起源 是指早期人类怎样演变成现在生活在世界各地的人的问题 是从人到人的问题 只是人类进 化中最近的一段 而人类起源则是指古猿怎样演变成人的问题 是从猿到人的问题 这里涉 及到人类的近祖和远祖的问题 做这种划分的目的 是让我们对人类演进有一个清楚的阶段 性认识 以避免因笼统谈 起源 而造成不必要的认识上的混乱 对两个 祖先 的寻求 人类经历一个寻求 修正 再寻求的科学探索过程 形态解剖学上对人类在生物界中位置的传统分类形态解剖学上对人类在生物界中位置的传统分类 界 动物 包括所有的动物 门 脊索门 包括脊椎动物 鱼类 两栖类 等 纲 哺乳纲 包括猪 马 牛 羊 猫 狗 等 目 灵长目 包括猴 猩猩 类人猿 人等 科 人科 包括类人猿 已绝灭的古代人 类和现代人类 属 人属 包括已绝灭的古代人类和现 代人类 种 智人 现代人类 包括黑人 白人和 黄种人 人型总科人型总科 包括人和真正的猿类 以大脑高度发达 没有尾巴为主要特征 人型总科现存种类不多 但是化石非常丰富 由于人型总科的化石涉及人类起源的问题 尤其受到人们的关注 而关 于人型总科成员之间的亲缘关系和分类也有非常大的争议 现存的人型总科成员可以分成长 臂猿科 猩猩科和人科 史前的成员则还包括原始的原康修尔猿科 并可能也包括山猿科 e 和上猿科 猩猩科的一些早期成员也常单列为森林古猿科 也有些新的分类体系依亲缘关系 2 将非洲的猩猩从猩猩科移入人科 或者把现存的各科都并入人科作为不同的亚科 人型总科 最早的成员出现于渐新世晚期和中新世早期 出现后不久就迅速分化 在中新世达到全盛 占据现在猿和猴的不同生态地位 在上新世以后逐渐衰退 并有一段时间猿类的化石几乎是 空白 而这段时间恰好是从猿到人进化的关键时期 被称为 迷失的环节 人型总科到现 在则除了人类以外仅包括分布于赤道非洲和东南亚森林中的少数种类 并且均数量稀少 人科现存只有一种 即智人 Homo sapiens 或称现代人 史前尚有一些其他种类的人科成员 这些史前人类的亲缘关系和分类争议很大 一般可以分成两个亚科 即早期的南方古猿亚科 和后期的人亚科 也有人将非洲的大猩猩和黑猩猩从猩猩科移入人科分别作为亚科 而南方 古猿和人作为人亚科的两个族 南方古猿亚科是最早直立行走的灵长类 即最早的人类 第一个南方古猿的化石于 1924 年由达特发现于南非 命名为南方古猿非洲种 当时由于北京猿人的发现 人们把注意力集 中在了亚洲 而对南方古猿没有重视 到 1959 年利基在坦桑尼亚的奥杜韦峡谷发现了南方 古猿类型的东非人之后使南方古猿开始成为人们的焦点 早期发现的南方古猿可以分成体型 纤细的南方古猿属 Australopithecus 包括 1924 年发现的南方古猿非洲种 和体型比较粗 壮的傍人属 包括 1959 年发现的东非人 即傍人鲍氏种 原称鲍氏东非人 南方古猿中最 著名的则是南方古猿阿法种 由于其发现使人类出现的年代大大提前并发现了一具比较完整 的化石 即 露茜 而引起轰动 近些年来 又发现了一些南方古猿亚科更古老的属和南 方古猿属更早的种 将人类的历史又提前了很多 人亚科是能够熟练制造和使用工具的进步的人类 在人亚科出现以前 人科的成员分布 限于非洲 从人亚科开始 人类生存能力大大提高 开始走出非洲 人亚科传统上分成早期 猿人 晚期猿人 早期智人 晚期智人四个阶段 这四个阶段的划分虽然不是严格意义上的 分类学划分 但是使用上比较方便 第一阶段的代表是能人 最早是利基夫妇在和东非人同 样的地点发现的 被称为最早的工具制造者 与能人大约同时期生活于东非的还有另一种卢 多尔夫人 发现于肯尼亚的卢多尔夫湖畔 现名图尔卡纳湖 卢多尔夫人与能人非常相似 而略有一些区别 曾被归入能人 现多列为独立的种 第二阶段的人类即直立人 是最早用 火的人类 迁徙能力也大大强于能人 直立人最早于 1891 年发现于印度尼西亚的爪哇岛 但真正引起轰动的是在北京的发现 在当时不同地方的直立人被归为不同的属种 后来被置 于同一个种 只是近来将在非洲发现的一些早期的直立人被单划分为匠人 匠人的代表是 1984 年发现在图尔卡纳湖西岸的一具几乎完整的化石 被称为 图尔卡纳男孩 这具化石 不仅是最完整的早期人类化石 而且年代非常古老 距今有 160 万年 相比之下 亚洲的直 立人除了一些不确定且不完整的化石以外 年代均要晚很多 北京猿人年代为 70 万年 20 万 年前 元谋猿人年代有 60 万年和 170 万年两种说法 而只发现了两枚牙齿 图尔卡纳男孩 的发现者小利基是发现能人和东非人的利基夫妇的儿子 利基家族不仅发现了很多重要的人 类化石 研究黑猩猩的先驱古道尔和研究大猩猩的先驱芙茜等人也是由利基委派的 利基家 族对高等灵长类研究方面的贡献无人可比 直立人是最早离开非洲的人类 即第一次走出非 洲 在亚洲的化石基本上集中在中国和印度尼西亚 欧洲的海德堡人也曾经被当作直立人 但是近来一般将其归入最早的智人 这样 第二阶段的人类只出现于非洲和亚洲 而非洲则 可能是起源地 智人阶段的人类包括海德堡人 尼安德特人和现代人三类 有两种分法 一 种是均归入智人种并作为三个不同的亚种 另一种是三者列为三个不同的种 只是现代人保 留智人的名字 海德堡人是相对比较庞杂的一个类群 最早出现于 70 万年前 与亚洲的直 3 立人在年代上有很大的重叠 而一直延续到了尼安德特人出现以后 其中包括最早的智人 也包括尼安德特人和现代人的祖先类型 尼安德特人可能是冰期时被隔离在欧洲的海德堡人 的后代 在那里演化成了适应寒冷生活的穴居人类 尼安德特人可能没有留下后代 由于现 代人的到来而灭绝 现代人最早出现于十多万年前 现代人的起源目前争议非常大 有人认 为使非洲的直立人 匠人 演化为非洲的海德堡人 然后演化为最早的直立人并传播到世界 各地 也有人认为是各地的直立人分别经过早期智人阶段独自演化出了现代人 无论现代人 是不是从非洲走到世界各地的 现代人的迁徙能力之强是空前的 现代人踏上澳洲这样偏僻 地区的年代甚至不晚于到达欧洲的年代 后来足迹更遍及了南北美洲 尼安德特人尼安德特人 有的学者对尼安德特人是否为欧洲现代人祖先持怀疑态度 他们认为 尼安德特人是四 肢短 身体矮小而粗壮的人 这样的身材适应寒冷气候条件 可是同一地区第一批现代人的 解剖结构 与尼安德特人很不相同 这些人身材瘦高 四肢细长 轻巧的身体适应于热带和 温带气候 不适应冰期欧洲干冷的气候 如果第一批现代欧洲人是非洲来的人种后裔 而不 是在欧洲发展起来的 就可以解释这个难题了 学术观点学术观点 人类最早使用的是石器还是木器人类最早使用的是石器还是木器 通常认为 人类最早的时代是石器时代 然而 先木器论 的观点认为 既然达尔文揭 示了人类起源于猿类 那么 由猿转变人的过程必然同时也是使用天然木棒到制造木器的过 程 决不可能是首先制造石器的过程 人类最初使用的工具是木器 木棒 木矛 决非石 器 人类最早的时代是木器时代 决非石器时代 参见第 2 课学术观点 1 夏娃说及其局限夏娃说及其局限 目前大多数遗传学家对现代人起源持有另外的观点 即出自非洲说或媒体宣传的夏娃说 主要由于西方媒体的大力宣传 这个假说在西方公众中十分风行 1987 年坎恩 等 研究不同大陆妇女胎盘的线粒体 N 发现非洲人的变异最多 变异是经过一次次基因突变 积累起来的 变异越多表示历史越长 他们根据突变发生的频率计算出非洲现代人历史大约 20 万年 欧亚大陆现代人历史最多 13 万年 于是推论说全世界现代人有一个共同的女性始 祖 20 万年前出现在非洲 她的后代在大约 13 万年前走出非洲来到欧亚大陆 每到一处便 取代了原来住在当地的人类 当 1987 年夏娃假说问世以及其后的几年中 它的影响在西方 公众对现代人起源的认识中几乎是压倒一切的 但是近年由于遗传学研究的深入 人们对分 子进化的复杂性有了越来越清楚的了解 逐渐认识到 虽然分子生物学研究在探索现生人群 之间的亲缘关系以及其他许多方面时可以有相当大的甚至很大的作用 但是通过分子生物学 方法研究现代人起源却是问题重重 有许多不能无视的难以克服的缺陷 对这些问题越来越 深入的认识使得人们对这方面研究成果的评价逐渐有所变化 1998 和 1999 年中国 20 几位遗传学家根据对中国 28 个人类群体 N 的研究在美国发表 4 论文赞成夏娃假说适用于中国 并且具体推论出 夏娃的子孙是在大约 6 万年前先到华南后 到华北 他们的主要根据是 华南人群的基因变异大于华北 中国迄今没有 5 万 10 万年前 的人类化石 他们认为在最后冰期中住在中国的人消失了 来自非洲的移民便乘虚而入 实 际上华南基因频率比华北高可以有另外的解释 比如华南人可以与东南亚的人杂交接受他们 的基因 由于南方气候较热 适于进行人群间交往的季节长 其杂交的机会比华北人与西伯 利亚或中亚人杂交的机会多等 至于目前缺乏 5 万 10 万年前的化石 不等于以后也找不到 只要投入了足够的人力物力 会找到的 接下来如何理解中国南北人群的遗传差异现象呢 一些人的观点是 中国早期人群是从南方进入亚洲 然后再往北方 由于长江天堑的阻隔 只有少量的人群越过长江迁移到北方 以后在北方慢慢发展起来 所以北方人群的遗传差异 较南方人小得多 北方人比较单一 南方人比较复杂 但是南北方之间又有很密切的交流 1999 年 美国国家科学院进展 报道了在葡萄牙一山洞发现了一个 24 500 25 000 年前 小孩的大体完整的骨架 既有尼人的特征 也有解剖学上智人的特征 根据已知的资料尼人 在这个地区向解剖学上智人的过渡发生在大约 28 000 30 000 年前 而这个小孩生活在此时 之后几千年 就是说这种尼人与解剖学上智人形态镶嵌的情况已经存了几千年 因此两者之 间有过广泛的杂交 从东方来到西欧的解剖学上智人并没有完全取代原住西欧的尼人 这是 新发现的反对夏娃假说的硬证据 单一源说与多地起源 关于现代人类 起源是一个最具争议的问题 它已经困扰科学 家几个世纪 从 150 年前达尔文发现物种的进化关系 到赫胥黎推论人在自然界的位置 之 后 从沃森和科里克揭示遗传物质结构 到今天全世界的科学家联合解析人类基因组 人们 还不能拿出一个令所有科学家信服的结论 以至许多有争议的概念还留在中小学教科书和博 物馆中 人类起源于何处 人是劳动创造的吗 使用火是猿到人的转变因素吗 北京猿人是我 们的祖先吗 人类起源的假说关于现代人类的起源有单一起源 说和 多地起源 说 在国际上 大多数遗传学家和自然人类学家支 持单一起源说 认为人类起源于黑人 因为从进化关系的比较中看 非洲的黑人是遗传多样 性表现最丰富的人群 特别是最近在世界范围内对人类基因组的解析表明 黑 白 黄三大 群体在基因水平上的差异极小 进化关系的计算无法表现出他们有不同起源的可能性 在单 一起源说中 认为人类起源于亚洲的学者在学术界也不是绝对少数 因为从地理分布上看 人类和其他灵长目动物分布于世界各大洲 历史上最后的冰河期时 亚洲是连接美洲和大洋 洲的枢纽 马来人和澳洲土著人的形态上也表现出了原始蒙古人群的特征 中国不少学者专家认为黄种人的起源是在亚洲 其理由是年代久远的古代人类和灵长目 动物化石在我国的不同地区和地层大量出现 并且在形态学上有连续或不连续的变化 也有 人认为 即便是单一起源 现代人类经过漫长的迁移 与不同地区原有的近缘同类发生混血 通婚 并独立进化 以至形成不同的族群 这些学者实际上都是持人类多地起源观点的 上 述各种学说都有其重要的理论根据 5 从分子生物学看现代人类起源从分子生物学看现代人类起源 分子人类学的方法基于遗传多态性和分子进化速率 通过计算等位基因频率 并比较不 同近缘物种的相同基因的分化度 从而对人类进行分类 北京猿人为直立人 现代人为智人 直立人与智人之间有明显的差异 如果说在人类进化过程中智人和直立人之间存在混血 则 根据遗传的显隐性关系 至少在现代黄种人当中能够保留下来直立人的部分原始表型特征 包括脑量的大小 此外 如果发生杂交 现代非洲人 欧洲人和亚洲人之间体现在线粒体 N 进化时间表上的分歧时间 应该早于智人出现的时间 20 万年前 直立人在地球上生 活了至少 100 万年以上 然而 这一推测与目前分子生物学的研究结果并不相符 目前的研 究结果表明 不同地区的现代人在进化过程中的分歧时间小于 10 万年 这说明智人和直立 人之间没有发生过基因水平的交流 更明确地说 北京猿人不是现代人的祖先 从分子水平识别物种之间关系的研究已有近百年的历史了 基因的发现加速了生物学家 对人类起源和进化经典学说的补充和修正 人类进化的理论长期处于争议 否定 再争议 接受 这样艰难的过程 今天 人类群体遗传学研究在世界范围内正不断深入 人们已在分 子水平上确认了世界上不同人群的遗传多样性 尽管白人 黑人和黄种人在形态解剖学特征 上存在明显差异 但在遗传结构上差异很小 不超过 0 1 这表明现代人类有共同的祖先 从人类的生物学特性上看 世界上三大族群中遗传多样性最高 最复杂的是黑人 因而得出 结论 黑人是世界的祖先人群 2000 年人类基因组草图的构建进一步印证了这一学说 肯定 有人质疑 为什么人类走出非洲后会有如此大的形态和肤色上的差异 如果没有杂交和分别 进化 如何解释这种变化 病毒可能是人类进化和分化的 催化剂 根据多年来研究的数据 金锋 万春玲对此问题推论如下 人是生物界中不定向迁移最频繁的类群 在频繁的迁移过程中经历了不同地区 不同特 点的病毒感染 在感