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人类何时形成“无毛”的?谜底公然正在这种寄生虫上……

gecimao 发表于 2019-03-12 19:07 | 查看: | 回复:

  有传言称,古希腊思想家柏拉图在给“人”下定义时,曾经说过,所谓的人类就是两足行走的无毛动物。这个结论当即受到了另外一位学者第欧根尼的嘲讽,后者将一只拔了毛的鸡展示在柏拉图的面前说,看吧,这就是你所定义的“人”。

  柏拉图给人类下的定义确实是不全面的,但是他关于人类“无毛”的观察却值得我们好好研究。相对于我们的灵长类亲戚来说,人类看起来的确“光溜溜的”,只有头部、腋下和裆部有毛发,其他部位的皮肤基本是裸露的。以至于有学者说,人类从某种意义上来说,就是一种“裸猿”。

  我们为什么要褪去体毛呢?又是什么时候褪去体毛、穿上衣服的?这些问题的答案竟然可以通过一种叫做“虱子”的寄生虫来解答。

  本文为瞭望智库书摘,摘编自《进击的智人》,中信出版集团2018年12月出版,原标题为《尼安德特人和我们》,原文有删减,不代表瞭望智库观点。

  2017年,我有幸和一个摄制团队去位于摩洛哥西部戈壁荒漠中的杰贝尔?伊罗遗址(Jebel Irhoud)进行考察,只有真切地置身于那个环境,才会直观地认识到,为什么智人会进化成今天的样子。

  【注:杰贝尔?伊罗遗址距今30万年前到35万年前,人类学家在此发现最早的智人骨骼化石。】

  我们一行人是在2017年7月抵达摩洛哥的,正值当地的盛夏,刚一下飞机我们就感受到了当地气候的一个显著特征:热。

  在去遗址之前,我们住在马拉喀什,这个城市被当地人认为是撒哈拉沙漠的入口,因此长年累月被干燥和高温烘烤着。由于高温效应,那里的作息是昼夜颠倒的,当地人通常在日落之后才开始一天的生活,白天出门在外的基本都是一些搞不清楚状况的游客,比如我们。

  当时我们在马拉喀什的大街上闲逛,团队里有个小伙子为了凉快,就穿了一双人字拖,没想到由于阳光太过暴烈,他在滚烫的柏油马路上走着的时候,脚下的拖鞋竟然开始熔化了,行走时就觉得脚底黏黏的。团队里的另外一个人也遇到了麻烦,他拿出手机想要拍摄,没过一会儿,手机便自动关机了,屏幕上出现一个温度计的符号,还有一行文字提示:请将手机冷却后使用。

  当地的阿拉伯制片人告诉我们,这属于常见状况,没什么大惊小怪的,在那个遗址所在的西部荒漠里,曾经测出的历史最高气温是58摄氏度。

  我的直观感受是,在这种环境下,如果不解决散热的问题,人是一定会死的。事实上,即使如今已有了空调和冰箱等制冷设备,当地还是有人死于高温。

  在我们的智人祖先走过的这30万年里,气候曾经发生过多次剧烈的变化,有时他们需要面对比今天更可怕的高温。

  大意是说,在数百万年前,非洲东部尤其是埃塞俄比亚地区,曾经大范围地被水淹没,人类祖先有可能在充满水的环境中长期生活,长而密的体毛在水中无疑会给行动带来很大的阻力,在降低协调性的同时也会消耗更多的体力。因此,那些毛发稀少的个体在这种环境中就有了更大的优势,随着这种基因的扩散,人类便渐渐地褪去了毛发。就像河马、海豚等水生哺乳动物一样,我们不仅有着光滑的皮肤,还有着厚厚的皮下脂肪,这或许是为了让人类在冷水中保持体温。

  总之,人类之所以看起来毛发较少且有丰富的脂肪,是对水生环境的一种适应,这就是“水猿假说”。

  然而,这种假说并没有得到所有学者的支持。原因在于,并不是所有在水中长期生活的哺乳动物都缺少体毛,而且从人类的肢体结构上来看,并没有适应水生环境的其他典型性状。

  该理论认为,如果人类的皮肤表面布满浓密的毛发,就会给各种寄生虫提供栖息的环境,而寄生虫会不断地消耗宿主的体力,带来健康问题。在这种情况下,那些体毛更少的人类个体,也就有着更大的可能避免寄生虫的滋扰,在这种筛选压力之下,少毛的性状随之扩散开来。从这个理论出发,人类褪去体毛其实是出于健康原因。

  事实上,体毛和寄生虫之间的互动关系确实为人类进化留下了一些线索,通过这些线索,人类学家弄清楚了一个关于体毛至关重要的定量问题,那就是,人是什么时候褪去体毛的。

  古人类身上有一种寄生虫,叫虱子。在人类体毛没有完全褪去的时候,大片大片的体毛会连在一起,使得虱子有机会顺着体毛爬到人类身体上任何一个部位去吸血。但是,随着人类的体毛渐渐褪去,肩膀、胸口、后背等位置都变得没有毛发,虱子等寄生虫便很难寄居,逐渐地被困在了人体两处有毛发但很难清理的地方,那就是头发和裆部。

  长期的地理隔离会造成生殖隔离,一种寄生虫如果长期被困在不同的环境中,无法交流基因的话,就会渐渐分化成两种寄生虫,虱子就分化成了头虱和阴虱。理论上来说,只要我们能搞清楚头虱和阴虱是多久以前分化开的,也就能搞清楚人类是多久以前褪去身上的体毛的。

  这时,就需要分子生物学家出场了。日本学者木村资生,于1968年提出了一个直到今天都非常有影响力的理论,即“中性理论”。

  简单来说就是大部分的基因突变既算不上好也算不上坏,而是中性的,它们并不会受到环境筛选的强烈影响,这些中性的突变会随着时间的推移,以一个相对稳定的频率积累在基因序列里。我们通过积累的突变数量和所知频率,便可以推算出积累这些突变所需的时间,这就是分子生物学中的分子钟效应。

  在这种前提之下,学者只要将两个物种的基因放在一起对比,观察其突变造成的不同结果,就可以大致推算出两个物种之间出现分化的时间。

  同样的逻辑被用在了头虱和阴虱身上。学者们发现,这两种寄生虫是120万年前分化开的。考虑到寄生虫代际时间较短,这或许意味着,大概在120万年前,这两种寄生虫由于地理隔离而产生了生殖隔离,而地理隔离出现的原因,是人类那时褪去了体毛,身体不同位置的寄生虫彼此之间无法交流了。

  这是一个非常精彩的推理和论证过程,人类学和分子生物学之间的跨学科交流给我们带来了巨大的启迪。关于寄生虫的假说也得到了学界不少专家的支持。

  第三种理论是目前最主流的一种观点,那就是人类之所以褪去体毛,很可能是为了散热。

  我在前文已描述了非洲摩洛哥地区的炎热程度。在那种天气中,一身又长又密的体毛会给人体的散热带来烦,因为体毛会锁住部分水分,减慢空气流通的速度,极大地降低汗液蒸发的效率,这也是为什么我们洗完澡之后,身上的皮肤已经干了,但头发和头皮还是湿漉漉的。

  那些体毛浓厚的人类个体,由于无法解决散热的问题,在炎热地区的行动能力大受限制,会逐渐陷入资源匮乏的境地,因为采集、狩猎等生存活动对人的行动能力要求很高。而那些褪去体毛的人则很好地适应了这种环境,光洁的体表让他们可以高效地散热,行动能力大大提升,采集和狩猎的难度自然也就下降了。可以说,人类用改变自身性状的方式解决了生存中遇到的问题。

  直到今天,人类学家依然可以直观地从人类的行为中得到相关证据。其实,就奔跑的耐力而论,智人称得上是自然界的顶尖高手之一,只有少数动物的奔跑耐力可以和人类一较高下。

  在一些超远距离的奔跑中,人类甚至有可能战胜马。比如,在今天的撒哈拉以南的非洲,一个名叫布须曼人(Bushmen)的土著民族就有着令人匪夷所思的耐力,他们可以不眠不休地狂追猎物数个小时,将猎物活活追死,这种狩猎方式叫做“耐力狩猎”(Persistence Hunting)。

  具体来说,在狩猎开始后,猎人会不紧不慢地小跑着追逐猎物。在短距离内,大多数猎物都可以轻易地将猎人甩开很远,但是只要猎物不消失在猎人的视野里,猎人很快就会慢跑而至,猎物不得不再次冲刺以拉开距离。在这个循环往复的过程中,胜利的天平便慢慢开始向猎人倾斜,因为猎人总是狡猾地选择一天最炎热的时候(比如正午)开始他们的追逐,当时的气温可能会高达40摄氏度左右。

  在这种高温环境中,猎人因为褪去体毛而获得的超强散热效率被体现得淋漓尽致,光洁的皮肤分泌着汗水,被迎面吹来的风蒸发,进而带走大量的体热。同时智人用两腿奔跑时,上肢可以用来进食和补充水分,甚至把水洒在身上降温。以上种种,让猎人的体温可以相对稳定地保持在一个舒适的状态,体力也可以长久地保持充沛。

  而那些诸如捻角羚一类的猎物,由于身体布满了体毛,散热效率低,在不断的冲刺中,体温稍稍回落又再次回升,几个回合下来,体温会越来越高,最终中暑倒下,被猎人捕获。

  据推测,这种狩猎技能因其成功率高达近50%,已经传承了上万年。直到今天,一些布须曼人依然保留着他们的耐力狩猎传统,将猎物在骄阳下活活追死。

  如果我们把人类采集和狩猎的范围假设为一个圆的话,半径每增加一点,面积就会以几何倍数的比例增加很多。智人超长距离的奔跑天赋使得他们攫取食物的面积扩大了很多,如果在单位面积内,食物的分布是大体均匀的话,匮乏的压力便骤然减弱。实现这一切的前提之一,就在于智人身体表面被大面积地褪去了毛发,进而可以高效地散热,使得体温不会持续升高而导致中暑。

  当然,对于智人来说,在适应新的环境时,除了演化出相应的性状之外,往往还会采用更加高效的方式去适应环境,那就是改变行为,比如在严寒的气候中穿上衣服。

  在中国国家博物馆地下二层的古代中国展厅里,有一个展柜专门陈列了几枚旧石器时代的骨针,其中一些是在北京市房山区周口店龙骨山的洞穴里发现的,它们曾经的主人是山顶洞人——东亚地区智人的一个分支。这些骨针的出现,说明至少在三万年前,旧石器时代的晚期,智人已经可以用骨针作为工具,以兽皮和兽筋作为原料来缝制衣物、遮蔽身体了。

  这些骨针的发现,也让人类学家遇到一个特别棘手的问题:人类究竟是什么时候开始穿衣服的。

  这个问题看似简单,却难以回答,因为考古是一门科学,有一分证据说一分话。按照正常的逻辑来看,人类学家应该首先找到人类历史中最早的一件衣服,然后对这件衣服进行定年,再得出结论确定人类是什么时候穿衣服的。但这是不可能的,因为在旧石器时代,古人类穿的衣服是由动物皮毛和植物纤维做成的,这种有机物在自然界中只需要几年时间就消失殆尽。

  可以肯定的是,人类历史中的第一件衣服,今天已经烂得渣都不剩了。如果我们找不到最早的那件衣服进行定年的话,又怎么能知道人类究竟是什么时候穿上衣服的呢?

  何时穿衣这个问题的解决,把自然科学的力量展现得淋漓尽致,人类学家和分子生物学家再次联手给出了答案。上文提到,分子生物学家通过测定头虱和阴虱分化的时间,来确定古人类身体褪去毛发的时间,那是距今大约120万年前。

  在古人类褪去体毛之后,身体的大部分位置,特别是肩膀、脖子、胸口、后背等部位就变得光滑了,这些没有体毛的部位,虱子是很难生存的。但是后来,一些头虱从头发里掉出来之后找到了一个新的生态位——古人类的衣服里。

  部分头虱的前爪慢慢进化出一种钩子,可以勾住衣服上的纤维,这使得它们可以藏身衣服中,继续存活。长期的地理隔离逐渐地造成了生殖隔离,掉进衣服里的头虱渐渐分化成了体虱。

  到了这一步,逻辑就已经非常清晰了:有了衣服就说明有了体虱,而有了体虱就说明有了衣服。只要我们通过分子钟测定一下体虱是多久以前从头虱中分化出来的,也就可以知道古人类是什么时候开始穿上衣服的了。

  最后的测定结果是,17万年前,体虱从头虱中分化出来。这也意味着大约在17万年前,智人开始穿上了衣服。此后,人类学家又从地质学角度梳理了侧面的证据:大约在18万年前,地球的气候开始逐渐转冷,这对于当时已经褪了体毛的智人来说,无疑是一个巨大的考验,也成为古人类开始穿衣服的强烈动机。

  念及至此,我脑中都会浮现出一个画面:旧石器时代晚期的一个傍晚,几个智人手持长矛,顶着漫天风雪向北方挺进,对于已经失去体毛且身材修长的他们来说,暴露在极寒的天气之中,片刻就足以要了他们的性命。但是他们对此不以为意,因为他们折叠了时间,将其他物种需要数十万年乃至上百万年才能演化出的厚厚皮毛剥取下来,直接披在了自己的身上,这种文化行为上的适应性使得智人的活动范围大大增加。

  在旧石器时代的冰期,地球上的极寒之地,也留下了我们祖先的一串串脚印。只不过,他们一边在风雪中挺进,一边忍不住用手在身上挠痒痒,因为有些小东西正藏在衣服里吸他们的血呢。

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