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第十六章 物种.2

作者:美-I·阿西莫夫 当前章节:15274 字 更新时间:2026-5-10 23:53

斯科普斯被判有罪,罚款100美元。(这项判决后来被田纳西州最高法院以技术上的错误为由撤销了。)而在一些有科学见识的人们眼中,这批教徒及田纳西州政府真是荒谬可笑,因此使得反进化论者处于守势而退居幕后大约有50年之久。

但是这股黑暗无知的势力,始终没有完全消除。本世纪70年代,反进化论派又以一种新的甚至更为有害的立场重新出现,反对科学的宇宙观。他们放弃早先逐字解释《圣经》的错误论点,假装以非常合乎科学的态度出现。他们只含糊地说“造物者”,避免利用圣经的字眼,然后他们把进化论说成是错误百出、不可能是正确的,而造物论才是值得相信的。

为了说明进化论是错的,他们胡乱引述,歪曲事实,断章取义,无所不用其极,根本就违背了《圣经》禁止做假见证的规定。荒谬的是,尽管找不到有利于“造物论”的任何证据,他们却还是郑重其事地称其理论为“科学的造物论”。

这派人士要求学校为“科学的造物论”开设同样多的课时,让学生们学习他们的理论。任何老师或课本在讨论进化论时,一定也要讨论“科学的造物论”。到目前为止,法庭上的诉讼他们一次也没有胜利过,但是因为有不懂科学而醉心《圣经》记载的狂热教徒做后盾,于是就恐吓学校董事会、图书馆、议员等,阻止科学的发展。

其结果实在很可悲,造物论者认为地球的历史只有几千年,整个宇宙也是如此,生物在突然间出现,而且一开始就有这么多种类。在天文学、物理学、地理学、化学、生物学上看来,都是一派胡言,很可能造就出一代心智昏庸的美国子弟。

进化学说的证据

造物论者争论的一点是:谁也看不见进化的力量在起作用。这看来好像是无可反驳的论点,但是他们还是错了。

事实上,如果需要达尔文学说的证据,眼前自然选择的例子就可以提供。达尔文的故乡就有一个明显的例子。

英格兰有一种蛾,具有深色和浅色的两个变种。在达尔文的那个时代,树干上布满地衣,颜色并不深,所以浅色蛾较不显眼,这叫保护色,深色蛾在浅色树干上,容易被捕食昆虫的动物发现而被吃掉,所以浅色蛾多而深色蛾少。后来随着英格兰越来越工业化,黑烟污染而使地衣死亡,并使树干颜色加深,浅色蛾变得显眼,被动物食掉的机会加大,而深色蛾反而受到保护,结果深色蛾的数量超过了浅色蛾,这就是自然选择的作用。

1925年,英国国会通过法律,决定清除空气污染。因此黑烟减少,树干上又开始生长地衣,这样浅色蛾的比例马上就增加了。所有这些变化用进化论都可以预测,而一种成功的理论,就是不仅能解释目前,也要能预测未来。

进化的过程

古生物学家研究化石记载,把地球史分为一系列连续的代。19世纪的英国地质学家,如赖尔、塞奇威克及麦奇生等人,完成初步的构架并给予定名。最早的代,从6亿年前开始,这时也是最早发现的化石的年代。当时除了脊索动物门之外,其他各门动物都已有了。当然,最早的化石并不就代表最早的生物,只有生物的那些坚硬部分才会石化,所以最早的化石,只能代表那些具有硬壳或骨骼的生物,这些生物中,即使是最简单、最古老的,也必然是已经过一段漫长的进化过程,和最初的生命现象比较,仍然是很进步的。果然,1965年发现了一种小型贝状生物的遗骸,这大约是7.2亿年前生物的遗骸,这个发现支持了上面的假设。

目前古生物学家又有更多的发现,认为简单的单细胞生物必定比任何具硬壳的生物早得多,这点已找到了支持的证据:由岩石中发现的细菌和蓝藻的迹象来看,可能超过10亿年;1965年美国古生物学家巴洪发现了一些与细菌相似但必须用电子显微镜才能研究的、极为微细结构的生物化石,其年代大约超过30亿年。

如果要追溯生命的起源,似乎化学物质从46亿年前地球形成之后就开始进化。在10亿年之内就进化到足可以被认为是生命的东西。那时大气层中含氧量仍然很少,最古老的生命形式必定能适应那样的环境,其后代则存活到今天。

1970年,沃斯开始仔细研究那些只能生活在没有游离态氧环境下的细菌。其中有些能将二氧化碳还原成甲烷,因此就称为甲烷产生菌。另外有些细菌,则能够进行其他反应产生能量,以维持生命,但均和氧无关。沃斯将这些全部归在一起,统称为古细菌,并且认为最好把它们作为生物中的另一界。

当生命形成之后,大气层的性质便开始慢慢改变了。大约在25亿年前,蓝藻就已经出现,光合作用逐渐改变了大气层的组成。大气层由氮-二氧化碳组合变成氮-氧组合。大约10亿年前就可能有真核生物出现,而当时海中的单细胞生物的种类,可能已有相当差异,包括当时最复杂的生物——原生动物,已可算作是当时的生物界之王。

自蓝藻出现后的20亿年间,大气中氧的含量必定是以极缓慢的速度增加。目前我们已经了解到,地球形成10亿年后,氧约占大气的1%~2%,这已足以供应当时存在的所有动物细胞所需的能量,而进化也朝着越来越复杂的方向进行;6亿年前,复杂的生物化石便多起来了。

最早发现的较复杂的生物化石属于寒武纪;而在此之前的整整40亿年则称为前寒武纪。由于在这段时期内最近发现有生命的遗迹,故改称为隐生代。其后的6亿年则称为显生代。

隐生代又可分为两部分,前半部分是始生代,这时单细胞生物开始出现,后半部分是原生代。

显生代和隐生代之间的界线非常明显,而且都是突然发生的。例如,在某一时期的化石完全要用显微镜才能看得到,但不久以后,就有许多不同形式的、复杂的生物化石出现,这种泾渭分明的现象称为不整合,这很容易使人联想是由大灾难所引起的,不然化石的出现应该是渐进而连续的;或者很可能是由于地质上的大变动消灭了当时所有的生物遗迹。

地质年代

显生代粗分为古生代、中生代和新生代。如果用现代地质学方法来测定,古生代前后历时约3.5亿年,中生代为1.5亿年,新生代则为地球史的近5千万年。

每个代又分为几个纪。例如,古生代的第一个纪是寒武纪(是英国威尔士的地名,更确切地说是古时居住在当地的一个部落的名称,在那里最先挖掘到这一年代的地层),这个时期以介壳类最进化,是三叶虫及近似现代鲎的原始节肢动物的全盛时代,马蹄蟹在2亿年内没有什么进化上的改变,一直保持到今天,所以被称为现代的活化石。

紧接寒武纪是奥陶纪,是威尔士地区另一古部落的名称。时间大约是4.5亿到5亿年前之间,脊索动物在这个时期首次出现,那就是小型群居性的笔石,现已绝种,类似现在的玉桂虫,都是半脊索动物亚门,也是脊索动物门中最原始的亚门。

再次是志留纪(仍系威尔士的古部落名称)和泥盆纪(也是取自英国的一个地名)。

介于3.5亿到4亿年前这段时间内,鱼类在海中占优势,到今天仍然如此。在这一时间内,生物开始上陆地生活。在整个生命进化史上,前大半约5/6的时间,生命完全只局限于水中,陆地则一片死寂,这实在令人费解,但是事实的确如此。陆地上缺水、温差大、没有浮力抵消重力,由海中的生物逐渐进化到能适应这些困难,实在是生物对抗环境的一大胜利。

向陆地迁移的原因,可能是因为食物争夺及海水中空间拥挤。浅滩处在低潮时会暴露好几小时,故原来没有生物;随着海水中生物越来越拥挤,为了减少竞争,只好向岸边发展;最后,出现一些突变的个体,变得可以适应陆地上生活。

首先能上到陆地上生活的是植物,大约在4亿年前。这类先锋植物现在已经绝种,而且也是最早的多细胞植物,属于裸蕨类(此名源自希腊文“光秃”之意,茎上没有叶子,是原始的特征)。随后复杂的植物不断发展,到3.5亿年前,陆地上就遍布森林了。等植物在陆地上生长后,动物也尾随而来,在数百万年内,陆地上就出现很多节肢动物、软体动物及昆虫类等。这些先登上陆地的生物都很小,因为没有内骨骼支撑,体重大一些的动物会被地球引力吸得挺不起来。在海中有浮力抵消重力,当然不成问题,所以今天最大的动物也还是生活在海中。陆地生物中,最早具备快速运动能力的是昆虫,由于它们发展出翅膀,可以减少重力,不像其他动物只能慢慢地爬。

生物登上陆地之后约1亿年,才开始有大型的动物进入到陆地,因为它们有支撑性的内骨骼,不会因重力太大而承受不了。这批从海里来的新客是硬骨鱼,属于总鳍亚纲。它们当中有一部分迁移到还不拥挤的海域,例如腔棘鱼,当1938年科学家发现它们还活着时,大为惊讶。

鱼类上到陆地最先是为了取得氧。因水中的含氧量降低到无法生存下去时,那些能够探出头来有效地呼吸空气的鱼,最有利于生存,因为空气中氧含量极多。若再能储存吸进来的空气,生存的机会就更大,故在肠道上就进化出可以装空气的囊袋,有的就成了简单的肺,进化而产生出所谓的有肺鱼,这类鱼目前还有少数几种生存在非洲与大洋洲,它们生活在不太流动的水中,若是一般的鱼早就憋死了;甚至在夏季水完全干涸时,它们也能安全度过。有的鱼即使能忍受海水中氧气的不足,也具有充满气体的气袋,但这不是供作呼吸之用,而是用来增加浮力的,这表明它们也是从古老的有肺生物进化而来的。

在有肺的鱼当中,有些进化到能完全离开水生活,其中以具有强壮的鳍的总鳍鱼类最突出,因为它们在没有水的浮力时,便以鳍足来支撑身体。到了泥盆纪末期,有些总鳍鱼已可以用粗短的四肢摇摇晃晃地站在陆地上了。

紧接泥盆纪之后是石炭纪,这个名字是C.赖尔定的。他定这个名字是有原因的。因这段时间(大约3亿年前)丛林浩瀚,这时可能是地球史上沼泽森林最茂密的时代,后来森林被埋在地底而成为煤矿床。这个时期是两栖类的时代,成长后的总鳍鱼已完全生活在陆地上了。其后是二叠纪,爬行类在此时开始出现,中生代也是从这时开始;后来爬行类几乎占据了整个地球,所以中生代也称为爬行动物代。

中生代又分为三个时期——三叠纪(分布三个地层)、侏罗纪(以法国侏罗山命名)和白垩纪。三叠纪时恐龙大量发生,在白垩纪时达到高峰,那时,地球上有史以来最大的食肉动物霸王龙四处横行。

侏罗纪时,早期哺乳动物及鸟类分别由不同的爬行类衍生出来,但是数量不多,也没有到达鼎盛期。白垩纪末期,所有的恐龙在不很长的时期内就完全消失了,其他一些不是恐龙的大型爬行类也是如此,例如,鱼龙类、蛇颈龙类、飞龙类,前两类属海生,后一类有翅膀。此外,有几类无脊椎动物也跟着消失,如菊石(是现存鹦鹉螺的近亲),还有很多小型个体的生物也多灭绝了。

据估计,75%的生物种类在大灾难及白垩纪末期都死光了,而存活下来的25%的种类中,大多数也都死了,所以以个体总数来计算,死亡的占95%。究竟发生了什么灾难,使地球差点生命绝迹呢?

1979年,美国古生物学家阿尔瓦雷斯率领研究队伍,设法测出古代地层的沉积速率,他们在意大利中部沿着岩心,用中子活化技术探测岩层的金属含量,结果发现,其中有一种金属——铱。奇怪的是在地层的某一薄层岩石中,铱的含量比紧邻的上下岩层高出25倍。

这些铱从哪儿来的呢?是否因为沉积速率忽然大幅增高?或者可能是来自地球以外?陨石所含的铱及其他几种金属,比地球上的丰富,而这一薄层岩石所含的铱及其他几种金属,也和陨石中的一样丰富。阿尔瓦雷斯怀疑是因为流星撞击,但又找不到碰撞造成的坑洞。

后来,阿尔瓦雷斯继续调查发现,地球上富含铱的地层有的相隔很远,但都在相同年代的岩层里。因此,他推想有个巨大的流星坠落,在强烈撞击下,大量物质喷洒到大气层中,然后再慢慢散落在整个地球上。

那么这又是什么时候发生的呢?含铱丰富的岩层年代,大概是在6500万年前,那时正好是白垩纪结束之时。很多地质学家和古生物学家(但并非全部)相信这样的说法:由一个直径长达10公里的巨大星体在白垩纪末和地球撞击,形成大灾难,导致许多恐龙和其他生物一时间大量死亡。

与此类似的撞击很可能是周期性发生的,每次也都造成大灾难,以白垩纪末的这一次最严重,因而最容易观测到并可以仔细加以证实。当然,类似的现象将来可能还会发生,因为空间还存在有许多流星,除非人类发展出特殊能力,能在流星尚未撞击到地球之前就把它毁灭。确实,现在看来大灾难似乎每隔2800万年发生一次。1984年,科学家们推测,太阳有一颗伴星,每隔2800万年就侵入近日点,使彗星云层分裂并将上百万个碎片散布到太阳系内部来,有些必然会撞击到地球。

这一撞击会立即把附近地区毁掉,但对整个地球的影响更大,大量的灰尘会升到平流层,笼罩着大地,使地球陷入漫长的黑夜中,光合作用也因此而中止了。

1983年,天文学家萨根及生物学家P.R.埃尔利希曾经指出,若发生核战争,只要现有核武器的1/10,就足以引起一场人为的寒夜,持续之久,可以使人类消灭殆尽,这场浩劫不是人类能承受得了的。

然而不论是由什么原因导致白垩纪末期爬行类的灭亡,都意味着新生代哺乳动物代的来临,并且一直延续到今天。

生物化学上的变化

所有生物都是由蛋白质构成的,而各种蛋白质所含的氨基酸也都相同,这个事实在一定程度上证明了现代生命的统一性。最近,同样的证据表明,我们和以前的生物之间也具有这种共同的特性。一门新的科学——古生物化学,开始于本世纪50年代末期,当时发现在一些3亿年前的化石中含有蛋白质的遗迹,其氨基酸组成和现代的完全相同——甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸等,没有任何一种和现代的氨基酸有所不同,而且碳氢化合物、纤维素、脂肪和卟啉,也都和目前的完全一样。

借助目前的生物化学知识,可以推测出一些生物化学上的变化在动物进化过程中所起的作用。

首先研究含氮废物的排泄。很明显,排泄这些含氮废物的最简单的方法,就是以氨分子的形式排出。因为氨分子小,容易通过细胞膜渗透到血液中,而氨的毒性极强,血液中氨浓度只要超过百万分之一就会致死。这对海水中生活的动物不成问题,因为它可以经由鳃把氨不断地释放到周围的海水中,但是陆地上生活的动物就没有这种能力。如果要把不断生成的氨由尿中排出去,那么动物就会失水而死;所以陆地上的动物所排泄的含氮废物,必须是毒性较低的尿素。这种尿素物质在血液中浓度高达1%也不会有危害。

现在的鱼类所排泄的含氮废物就是氨,蝌蚪也排泄氨。但蝌蚪到成长为青蛙,便改为排尿素。生物由水生到陆生,这种化学上的变化和由鳃变为肺是同等重要的。

当总鳍鱼类登上陆地,慢慢变成两栖类时,这些生物化学上的变化,应该就已开始。因此,有充分的理由使人们相信,生物化学上的进化和形态进化占有同样重要的地位。

由两栖类到爬行类,还要经历一段重要的生物化学变化。爬行类的卵中,水分有限,如果胚胎中也是排尿素,一定会造成卵内的浓度太高,解决这个问题的方法就是改为生成尿酸,而不是生成尿素。尿酸是一种嘌呤分子(与细胞核酸中的腺嘌呤和鸟嘌呤相似),不溶于水,因此可以以小粒晶状析出,这样就不会再进入到细胞中产生危害了。

成长为成体以后的爬行类,仍旧排尿酸,但没有一般的尿液,而是以半固体状态由排粪便的出口排出,这单一的开孔称为泄殖腔。

鸟类和卵生哺乳类的卵,和爬行类相似,仍保留泄殖腔和排尿酸的机制。事实上,卵生哺乳类也叫做单孔类(分类上也叫做单孔目),就是这个缘故。

有胎盘的哺乳类的胎儿,可间接和母体的循环系统相连,胎儿产生的含氮废物很容易被冲淡,因此是以尿素形式转到母体血液中,由母体的肾脏排出。

成体以后的哺乳类,要大量排出尿液以除去尿素,因此有两个分开的出口:一个是肛门,排出固体的食物残渣;另一个是尿道口,专门排尿液。

事实上,所有生命都是有其共通性的,然而种与种之间,还是存在有分类系统上的、可发现的小变异,由上面所提含氮废物的排泄,便可略知其一二,而且随着种类间进化关系相差越远,差异也就越大。

例如,动物的血液能产生抗体,用以抵抗某些外来的蛋白质,如人类血液中的蛋白质。如果将这种抗血清单独分离出来,会和人类的血液凝集,产生剧烈的反应,但是如果和其他种生物的血相混,就不一定会起作用(谋杀案中常借用此法鉴定血迹是否为人类的)。有趣的是,能和人血起剧烈反应的抗血清,只会与黑猩猩血液起微弱的反应;而和鸡血能起强烈反应的抗血清,也只能很轻微地和鸭血起反应。因此,从抗体的专一性可以指示生物间的亲缘关系。

由血清试验可显示复杂的蛋白质分子间有些微小的差异,在亲缘极近的种类之间,差异更小,甚至于其血清反应相同。

本世纪50年代,生物化学家极力研制能精确分析蛋白质的氨基酸结构的技术,因而使利用蛋白质结构来分类的方法得以快速发展。

1965年发表了一份详细研究灵长目的各类型血红素分子的报告,其中也包括人的血红素。在血红素中有两种肽链:一种为α链,在各种灵长目动物中差别极小;另一种为β链,有较大的差别。其中有一种灵长目动物的α链,只有6个氨基酸和人类的不同,而β链则有23个氨基酸和人类不同。根据血红素分子的差异判断,人类大约在7500万年前和其他猿猴分化出来,这时也正是马和驴的祖先分化出来的时候。

凡是需要呼吸氧的生物——植物、动物和细菌,其细胞内部都有细胞色素C,这种细胞色素C是一种含铁的蛋白质,由105个左右的氨基酸组成。分析不同种类的细胞色素C的分子,发现人类与恒河猴之间只有1个氨基酸不同,而人类和袋鼠则有10个氨基酸不同,和鲔鱼有21个不同,和酵母菌则有40个不同。

借助电子计算机分析,科学家推算出每改变一个氨基酸平均要经历700万年的时间。根据这样的估计,可以计算出某一种生物是在多少时候以前从其他生物中分化出来的。由细胞色素C的分子推算,较高等的生物和细菌大约在25亿年前就分开了(换句话说,在那以前,可能有某种生物可以说是所有真核生物的共同祖先)。同样,15亿年前植物和动物还有共同的祖先;10亿年前,昆虫和脊椎动物的祖先也相同。因此必须了解,进化论不只是在化石方面站得住脚,在地质学、生物学、生物化学方面也得到广泛的支持。

进化速率

假使DNA链上的突变(从而导致氨基酸形式的改变)是由随机因素决定的话,那么进化速率就可以认为是大致恒定的了。然而有些时候进化速率似乎特别快,那时就会出现许多新种,这就是前面提过的间断的进化。或者在地球史上的某些时间内,突变率特别大,频繁的突变产生出来许多新种,或是使很多原有种类不能继续活下去(这也可能是新种比原有种更有利于生存,因此在竞争中把原有种逼上绝路)。

加速突变的环境因素之一是高能辐射,而地球表面在任何时候都受到来自各方的高能辐射的照射,大气层虽然能吸收掉其中的大部分,但却抵挡不住宇宙射线。是不是宇宙射线在某些时候比其他一些时候强呢?

如果用另一种想法解释则又不同了。宇宙射线会受地磁的影响产生或多或少的偏移,而地球磁场强度也随时会改变,有时甚至会变为零。希曾在1966年指出,当地磁强度为零时,地球表面接受的宇宙射线最多,此时引起突变的速率会突然大增。照这种说法,这种现象就变得颇为严重了,因为现在地球好像正走向地磁强度为零的时代!

那么,当地球附近有超新星产生时,又会怎么样呢?超新星若靠近太阳系,应该会使照射到地表的宇宙射线明显地增加吧?一些天文学家已经在猜测这种可能性呢!

人类的起源

17世纪时,爱尔兰的大主教厄谢尔认为,人类起源的确切年代是公元前4004年(他当时用的英文字“man”应该是包括男性和女性,直到本世纪60年代女权运动崛起时,对这个字才有所争议)。

在达尔文之前,很少人敢对《圣经》上关于早期人类历史的解释提出质疑。《圣经》上最早而合理的确切年代的记载可追溯到扫罗王朝。扫罗是以色列的第一位国王,一般相信,他于公元前1025年登基。厄谢尔主教和其他研究《圣经》的学者,由《圣经》年代表上所叙述的日期回溯,结果认为,人类和宇宙的产生不会超过几千年。

早期的文明

考证希腊历史学家所记载的人类历史,简直和《圣经》的记载相当或者还不如《圣经》的记载古老。他们所记载的人类历史始于公元前700年,模糊的传说所提到的大约公元前1200年的特洛伊战争,乃是超越这个历史核心之外的记载。然而更模糊的传说,则是弥诺斯国王所统治下的克里特岛上的前希腊文明。除了历史学家的著作之外,18世纪以前人们对古代人类日常生活的情况一无所知。公元79年,因为维苏威火山爆发而埋没于地底的庞培城及赫尔库拉尼姆城,在公元1738年的时候,被挖掘出来。这是历史学家们首次知道可以借助挖掘而发现某些东西,考古学也就因此而得以发展。

19世纪初期,考古学家开始片断地目睹了希腊及希伯来历史学家所叙述的人类文明。1799年,当波拿巴将军侵略埃及的时候,军队中有一位名叫布萨德的军官,在尼罗河出口之一的罗塞塔城,发现了一块碑石。这块用黑色玄武岩厚石做成的碑石,上面刻有用3种文字书写的碑文,第一种是希腊文字,第二种是埃及古老的象形文字(当时认为是神的文字),第三种则是简化的古埃及通俗文字。

用希腊文书写的碑文,是在托勒密五世统治期间的一条例行法令,时间相当于公元前196年3月27日。很明显,碑石上其他两种文字一定是同一法令的译文(比较现代的公共场所,尤其是机场,禁止吸烟的标志以及其他官方注意事项,经常是以三种文字书写的)。这使考古学家们大为兴奋,因为使他们最后找到一个“对照译本”,可以去翻译原先无法解读的埃及文字。一位早期建立光波理论的学者T.杨,企图以“破译密码”的方法,完全地解译罗塞塔石。T.杨做了非常重要的工作,但他却落在一位研究古物的法国人商博良的后面。商博良大胆地猜测,某些埃及基督教派仍然熟悉的文字——哥普特语,能够作为研究古埃及语言的向导。在公元1821年以前,他解译出了象形文字以及民用文字,并且创造了一个方法,可阅读从古埃及废墟中发现的所有碑文。

后来一项几乎是同样的发现,解读了古代美索不达尼亚平原上那些无法翻译的作品。一些学者们在伊朗西部比希斯顿村废墟附近的高耸断崖上,发现了一块碑文。这块碑文是在大约公元前520年,波斯王大流士一世下令雕刻的,内容是公布大流士一世打败一位篡权者后登上王位的事件。他为了让每个人都能够阅读这段历史,便以三种文字雕刻:波斯文、苏美尔文及巴比伦文。苏美尔及巴比伦文字始源于公元前3100年,是人们拿着针笔在黏土上刻画出来的绘画文字;这些文字已发展成楔形文字,到公元1世纪时仍被使用着。

一位英国军官罗林森爬上这个断崖,抄写下整个碑文,然后以地区性方言作为指导,经过了10年的努力,终于在公元1846年之前完成了整个的翻译工作。这个楔形文字的翻译工作,使得底格里斯河与幼发拉底河之间的古代文明史迹,不再是神秘而不可理解的了。

为了寻找古代文明所留下的碑石及遗迹,远征队一次又一次地前往埃及和美索不达尼亚平原探险。1854年,一位土耳其学者萨姆,在已荒废的亚述古国首都尼尼微,发现了一本碑石藏书的遗迹,这本藏书大约在公元前650年,曾被亚述最后一位伟大的国王亚述巴尼拔所收藏。1837年,英国的亚述专家G.史密斯发现这块碑石上写着有关洪水的传说,这个传说与诺亚方舟②的故事极为相似。假如犹太人在亚述巴尼拔死后1世纪,即尼布甲尼撒时代,成为巴比伦的囚犯,并同时相信洪水的传说,那么,《创世记》中第一部 分的大多数记载,很明显是由巴比伦传说而来。1877年,一位法国远征探险家去伊拉克探险,发掘了巴比伦文化前的文化遗迹,即前面所提过的苏美尔文化。这项发现使这个区域的历史可追溯到早期埃及时代。1921年,沿着印度河河谷,就是现在的巴基斯坦,也发现了完全意料之外的文化遗迹。这个文化在公元前2500~2000年间曾大放异彩。

然而,埃及和美索不达尼亚文明与希腊文明,并没有紧密的关联,因为在现代西方文化的起源上,曾有过戏剧性的发现。也许,在考古学的历史上,1873年是最令人兴奋的时刻,这时有一位德国杂货商的小孩,找到了所有传说中最负盛名的一个城市。

这个小孩名叫谢里曼,是一个小荷马迷。虽然大部分的历史学家将《伊利亚特》史诗当作神话,但谢里曼却一直梦想着生活在特洛伊战争的时代,他下决心寻找特洛伊城,并且以其超乎常人的努力,使自己由一个杂货商的小孩成为百万富翁,因此他便有了足够的经费来从事这项探索工作。1868年,46岁的谢里曼踏上了旅程。他说服了土耳其政府准许他在小亚细亚进行挖掘工作,而他所根据的仅是荷马故事中所提供的极为贫乏的地理线索,最后他决定要在靠近希萨里克村庄的一个土墩处展开挖掘,并威逼当地的居民帮助挖掘。他以完全业余的、非科学的、破坏性的挖掘方式,挖出一系列埋在地底下的古城。最后,他终于发现了特洛伊城,至少他宣称这个城市是特洛伊城。事实上,目前已知这个废墟比特洛伊城古老得多,但谢里曼已经证明,荷马所叙述的传说,并不仅仅是传说而已。

谢里曼并不因为他的胜利而骄傲,他继续前往希腊本土,开始在美锡尼一处荒废的村庄中进行挖掘工作。这个村庄是荷马传说中曾经提过的特洛伊战争时希腊总司令阿伽门农的要塞城市。结果,谢里曼又有了令人惊异的发现:他找到了一个有着巨大墙垣的城市废墟。我们现在已经知道这个城市存在于公元前1500年。

谢里曼的成就鼓舞了英国考古学家伊文思,他开始在克里特岛上进行挖掘工作。在希腊传说中,克里特岛是弥诺斯王统治期间具有早期文明的代表性所在地。在19世纪90年代,伊文思勘察了这个岛,并且揭示了一个光辉灿烂而又绚丽多彩的弥诺斯文明,这个文明比荷马的时代早了许多世纪。克里特岛上也发现了书写文字的碑石。它们是以两种不同的文字书写的,其中之一称为线状B字形。一位年轻的英国建筑师维斯特里斯,借着纯熟的密码技术及语言分析能力,终于在20世纪50年代把它翻译出来,并且证明它是希腊文字的一种。

后来陆续发现的其他早期文明,例如在小亚细亚境内的希泰及米塔尼文明,以及印度境内的印度文明等等,都相对地表现出希腊历史学家希罗多德和希伯来的《旧约》中所记载的历史,是代表着人类文明中比较先进的阶段。最早的城市至少也有几千年的历史,而那些过着较不文明生活的史前人类,必定可以再向前追溯几千年。

石器时代

人类学家们认为,将文化历史区分为三个重要的时期是非常合适的。这三个时期就是:石器时代、青铜器时代和铁器时代。这种分法是由罗马诗人兼哲学家卢克莱修首先提出来的,到1834年时,丹麦的古生物学家C.J.汤姆森,把它引用到现代科学之中。在石器时代以前,可能还有一个骨器时代,这是因为当时的人类对坚硬的石头尚无法加工使用,因此动物的角、尖刀样的牙齿以及棍棒状的大腿骨,便供当时人类在许多方面的利用了。

当然,青铜器时代和铁器时代是较近的时代。在文字出现前的那段时期,我们先讲一下石器时代。文明(由拉丁语“城市”而来)可能是公元前8000年左右才产生的,那时人类首先由狩猎转变为农业,学习驯养动物,发明陶器及新型工具,而且开始发展永久性社会团体和安定的生活方式。因为从这个转变时期所留下来的遗物,可以以新型石具与旧型古具来区分,所以这段时期被称为新石器时代。当时人们制造石具的方法较为新式也较进步;虽然这把《圣经》上所记述的创世时间提前了好多,但人类在那段时期,确实已是相当古老了。

新石器的革命似乎是开始于近东地带,即在欧洲、亚洲及非洲的交叉口上(这里是青铜器及石器时代的发源地)。新石器的革命慢慢地由近东扩展到世界的其他地区,一直到公元前3000年才到达西欧及印度,公元前2000年才到达北欧和东亚,到公元前约1000年或更晚才到达非洲中部及日本。非洲南部及澳大利亚则一直到18~19世纪才脱离旧石器时代。虽然早在公元1世纪,在中美洲和秘鲁曾形成一个也许是由马雅人创始的高度文明,但当欧洲人于16世纪到达美洲时,大部分美洲人仍然过着狩猎生活。

有关人类在新石器时代以前的文化证据,到18世纪末才在欧洲开始出现。1797年,一位英国人弗里尔在索夫克挖掘出一些简陋的打火工具,这些工具像是新石器时代的人类所制造的很原始的工具。它们是在地底下4米深处被发现的,如果以正常的沉积速率来估算,它们的年代应该是相当久远的。与这些工具埋在同一地层的,有些是已经绝种的动物的骨骼。值得注意的是,19世纪时,有两位法国考古学家布歇·德·彼尔特和拉尔泰,发现了更多象征是远古人类的遗物。例如E.A.拉特发现一颗长毛象的牙齿,而且在这颗牙齿上,刻画有长毛象的美妙图案,所以很明显,这些图案是模仿活生生的长毛象而描绘出来的。长毛象是一种多毛种的象,它在新石器时代之前,便已在地球上绝迹了。

考古学家们努力搜寻那些早期的石具。他们发现,这些石具可以归属于两种时代,一种是比较短期的中石器时代,一种是比较长期的旧石器时代。旧石器时代又可分为早、中、晚期。而最早的旧石器时代,似乎可追溯到100万年以前。

究竟旧石器时代的工具是由什么动物做成的呢?结果证明是旧石器时代的人类。因为至少在旧石器时代的晚期,人类比一般狩猎动物要进化得多。1879年,一位西班牙贵族绍图奥拉,探察了几年前发现的洞穴,这些位于西班牙北部桑坦德市附近的阿尔塔米拉的洞穴,自从史前时代就已被滑石封锁住了。当他挖掘到一个洞穴的底部时,跟在他身后的5岁大女儿突然大喊:公牛!公牛!他继续寻找,然后在这个洞穴的墙上,发现了许多不同动物的图案,这些图案有鲜明的色彩以及活泼的细节。

人类学家们难于相信原始的人类能够描绘出如此复杂且经过润色的图画,但一些画中的动物,的确是已经绝种的生物。法国考古学家步日耶,在法国南部的洞穴中,也同样发现了类似的艺术作品。所有这些证据,最后都促使考古学家们同意步日耶坚定而正确的见解,推断这些艺术家们一定是旧石器时代晚期的人类,大约是在公元前1万年左右。

对于旧石器时代人类的体形外表,我们已略知一二。1868年,一群开凿铁路路基的工人,在法国南部克罗马努洞穴中,发现了5具人类的骸骨,这些骨骼毫无疑问是属于智人,然而其中一部分以及其他地方发现的类似骨骼,根据地质学上的证据,表明似乎已有3.5万~4万年的历史。他们称当时的人为克罗马努人(图16-4)。克罗马努人的平均身高要比现代人高一些,且有一颗大脑袋。艺术家们将他们描绘成英俊结实的模样,看起来很具现代感,似乎能够和现代人进行交配。

图16-4 四种重新组合的头盖骨:(A)东非猿人(B)直立猿人(C)尼安德特人(D)克罗马努人

追溯远久以前的人类,可发现他们与现在在地球上广泛分布的人类品种并不相同。约在公元前2万年左右,人类还只局限在非洲、亚洲和欧洲这些广阔的地区。后来,人类的狩猎地带开始穿越狭窄的海洋通道,进入到美洲、印度尼西亚和澳大利亚。一直到公元前400年,勇敢的波里尼西亚航海家,在没有罗盘引路的情况下,穿越广阔的太平洋,而且仅仅以他们的小木舟,在太平洋的群岛上开拓殖民地。最后,一直到20世纪,第一个人类的足迹才踏上南极大陆。

如果要追溯某个时期只局限在地球部分土地上的史前人类的种种情况,就必须要有某些计时的方法,至少也要有粗略的计时方法作为依据。

例如,考古学家们曾经利用年轮来达到这个目的。这个方法叫做树木年代学,是1914年由美国天文学家道格拉斯所介绍的。年轮在湿润的夏季中,由于长出很多新木材,因此它们的间隔就比较宽;如果是干燥的夏季,它们的间隔就比较窄些。年轮经过一世纪又一世纪的生长,仍然非常明显。原始人类所建住所的一块木头,如果它的年轮形式与我们想象中某一个时代的木头相配合,那么这个原始住所的年代便可以知道了。

一个与此相类似的方法也可应用于沉积岩层或纹泥。在斯堪的纳维亚那样的地方,每逢夏天冰川溶解都会产生明显的纹泥。如果是较温暖的夏天,产生的纹泥层就比较厚,而较凉爽的夏天,产生的纹泥层就比较薄,而且纹泥的花纹也有明显的差异。用这种方法研究瑞典的历史,可以追溯到18000年以前。

一项更为令人惊奇的技术,在1946年被一位美国化学家利比研制出来。利比的工作来源于1939年美国物理学家科夫的发现:宇宙射线对大气的冲击会产生中子。氮原子会与这些中子反应,而在每10个反应中,有9个反应能产生放射性碳-14原子(14C),第10个反应则产生放射性氢-3原子(3H)。

结果,大气中总是含有少量的14C原子(及更少量的3H原子)。利比解释说,由于宇宙射线的缘故,大气中所产生的放射性14C原子,会以二氧化碳的形式,进入到所有的活组织中;首先是被植物吸收,然后辗转进入到动物体内。只要动物或植物仍活着,它们就能继续吸收放射性碳,而且在其本身组织内维持一定的水平。一旦有机体死亡,便不再吸收碳,这时组织内的放射性碳便逐渐减少,而其分解的过程是以半衰期为5600年的速率进行的。因此,任何一块古代遗留下来的骨头,任何一段古代的木炭,或者任何种类的有机物遗迹,都能通过测量剩余放射性碳的含量,而得知它们的年代。这个方法,可以合理而正确地测量到3万年以前的遗物,而这段时期,正好是前面所说过的从克罗马努人时代开始到古代文明的历史。因为发展了这种考古测量学的技术,利比于1960年获得了诺贝尔化学奖。

克罗马努人并不是考古学家们挖掘出来的第一种早期人类。1857年,一位挖掘者在德国莱茵河腹地的尼安德特河谷,找到了部分头盖骨以及一些长骨,这些骨头看上去基本上是人类的骨头,但仅仅是原始人类的骨头。由头盖骨来看,这种人类有陡峭倾斜的前额和非常厚重的眉梁。一些考古学家认为,这些头盖骨是一位曾因患病而使骨头变形的人类遗骸;但是,几年以后,其他类似的骨头陆续被发现,而一幅详细的尼安德特人的图像也被画了出来。尼安德特人是一种短小、背部佝偻的两足动物,男性平均略高于150厘米,女性则较矮。这种头盖骨所形成的空间,足够容纳与现代人相同的大脑和小脑(图16-4)。人类学艺术家把尼安德特人描绘成圆筒胸部、多毛、浓眉、无下巴及表情粗鲁的模样;这幅画是由法国古生物学家布尔在1911年时画出来的;布尔是第一位几乎完整地描绘出尼安德特人的专家。布尔所描绘的骨骼,经由现代的科学方法检定,显示出有严重的关节炎。一副正常的骨骼会使我们联想到更多的人类形象。事实上,如果一位尼安德特人把胡子刮干净,剪短头发,而且穿上合身的衣服,那么,他走在纽约第五大街上时,可能不会引起任何注视的目光。

尼安德特人的踪迹不只在欧洲才有,以后在北非、苏联的西伯利亚,巴勒斯坦和伊拉克等地也都有发现。大约有100种不同的骨骼,分布在40个不同的地区,而这种人类可能是生活在3万年以前。与尼安德特人的遗骸相类似的罗得西亚人和梭罗人的遗骸,在分隔很远的地方被发现了。罗得西亚人是1921年在非洲南部的北罗得西亚(现在的赞比亚)挖掘出来的;而梭罗人则是1931年在爪哇的梭罗河两岸发现的。他们被认为是人属的不同种类,其学名分别是Homoneanderthalensis(尼安德特人)、Homorhode-siensis(罗得西亚人)及Homosolensis(梭罗人)。但是一些人类学家及进化论者主张,上述这三种人类,应该和智人归于同一个种,而把他们作为变种或亚种。我们称为智人的那些人类,与尼安德特人是同一时期的,而且人们也曾发现介于这两者之间的中间型遗骸,表明此二者之间可能相互交配过。假如尼安德特人以及他们的堂表亲们,能够归属到智人,那么,智人可能已有25万年的历史了。

原始人类

达尔文的《物种起源》一书,促使现代的科学家们对于亚人类的祖先,展开广泛的探索。亚人类的祖先介于我们人类以及假想的类人猿的祖先之间,被新闻界称之为“失落的环节”。对于这项探索,必然会碰到许多困难。灵长类动物是相当聪明的,他们极少会被陷阱捉住而形成化石。据估计,若是漫无目的地去搜索灵长类动物的骨骼,那么可能发现这些骨骼的概率仅为万亿分之一而已。

19世纪80年代,一位荷兰的古生物学家迪布瓦认为,可能在东印度群岛(现在的印度尼西亚)发现人类的祖先,因为东印度群岛现在仍有许多类人猿活跃着(而且因为这些群岛以前曾属于荷兰的殖民地,当时他可以方便地进行工作)。令人奇怪的是,迪布瓦在群岛中较大的一个岛——爪哇岛上,发掘出介于类人猿与人类之间的一种动物。经过3年的探索,他找到一个头盖骨的顶部,它比类人猿的大而比人的小。第四年,他又找到了一个类似中间型的大腿骨。迪布瓦把它称为爪哇人,学名是Pithecanthropuserectus(又称直立猿人,也称爪哇直立猿人,图16-4)。半个世纪以后,大约是20世纪30年代,又有一位荷兰人凯尼格斯沃尔德,发现更多爪哇人的骨头,这些骨头可组合还原成一个小脑、浓眉的动物,与尼安德特人有隐约的相似。

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