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推论全球气候变化与人类演化
莫 如 波
晚新生代全球气候变化的总趋势是逐渐变冷，过程叠加了几次急剧的降温进程，如中新世末的变冷事件、新近纪与第四纪之交的南极与北极冰盖的迅速扩展、90～70万年前的全球降温及末次冰期等，见《新生代全球变冷及第四纪大冰期》。全球气候的变化影响着人类的进化，适者生存，不适者淘汰，在人类与大自然的斗争中，有进化也有消亡，生存下来的逐渐进化成今天的人类，中间曾获得过几次跃式或突变式的演进。
大约在670～500万年前的中新世末期，全球气候发生了一次明显的变冷事件，如澳大利亚大部分地区变得严酷，降水减少，南美洲南部发现了中新世末的冰碛物，西南极冰盖已经形成并扩延到南美洲南部。冰盖的发展导致海平面迅速下降了50米。极地与赤道温差变大并导致全球大气环流加强，气候变冷使地球表面变得干旱。海平面降低形成的封闭作用以及干旱蒸发使得水深达1000～1500米的地中海曾一度变干，并形成巨大规模的蒸发岩沉积。[1] 气候的变冷在高纬度地区要比赤道和低纬度地区明显。
气候的变冷及环境的草原化、沙漠化，导致了生长在非洲的古猿获得了第一次质的跃式进化。一支继续走向森林与洞穴，以果食为主，身上长满毛以抵御寒冷，并逐渐演变成今天的黑猩猩；而另一支则走下了山林，走向了平原，走向了河边和海边，尝试并逐渐习惯了拾贝与捕鱼，成为素食和肉食者。对鱼类的捕食过程使古人类获得了"水性"，体毛逐渐脱落变少(？),以发育皮下脂肪来抵御寒冷，食鱼和贝使大脑变得更加发达。尽管后来人类也曾回到了山林以捕猎为生，但已高度进化为两足行走的肉食、素食者。
全球气候变冷，最明显的变化主要发生在高纬度及两极地区，非洲地处赤道与低纬，变化不太明显，在中新世末变冷事件之后直至距今的300万年前，全球气候虽渐趋变冷但变化温和，某些时段还出现过温暖的海侵期。在干旱化、沙漠化还太不严重的情况下，古人类在热带非洲繁衍了几百万年，并演化出多个双足人科物种。
非洲出土的上新世人猿遗存主要有：约700万年前的乍得"图迈"、600万年前的肯尼亚"千禧人"、580～520万年前的埃塞俄比亚祖家亚种、440万年前的埃塞俄比亚的阿拉米斯"始祖南猿"、420万年前的非洲南方古猿、肯尼亚卡纳坡发现的一块400万年前的肱骨化石、380万年前的埃塞俄比亚阿法古猿、350万年前的埃塞俄比亚南方古猿阿法种、350万年前的扁脸肯尼亚人、350～300万年前的乍得羚羊河种、320万年前的埃塞俄比亚的"露西少女"等。南方古猿阶段的脑容量约为400～500毫升，能直立行走。
上新世晚期，南极冰盖的扩展波及到了北极，300万年前北极冰盖开始形成，260～240万年前南极冰盖与北极冰盖都发生了空前规模的扩展，山岳冰川也发育到了北美中部等地区，全球变得更加寒冷和干旱，干旱使得非洲发生快速草原化和沙漠化。人类生存环境的恶化，限制了非洲古人类的繁衍，人猿数量及种数减少。祸不单行，在上新世与第四纪之交的248万年前，地球遭受了一次天外陨星撞击事件并导致了地磁场极性倒转，陨星撞击导致了全球平均气温降到零下几十摄氏度达数年之久[2],人类生存环境遭受了严重的摧残。经历了上新世晚期的变冷事件，由于南北两极都发育了巨厚的冰盖，冰川的消长影响着整个第四纪的气候波动。进入到第四纪早期的240～200万年前，全球气候未能发生任何好转并继续变冷，形成了早更新世早期冰期，非洲的沙漠化加重，人类的生存环境日益恶化，甚至到了灭绝的边缘。环境恶化迫使古人类首次作出走出非洲的抉择，并将获得第二次跃式进化。
年代在300～220万年前的人猿遗存只发现于非洲，有250万年前的埃塞俄比亚南猿、250万年前的阿法盆地的惊奇南猿。250万年前，人猿脑容量约为600～650毫升，较前显著增大，人类意识出现，会制作和使用工具，已进入早期能人阶段。
早更新世早期冰期过后，大约开始于200万年前，迎来了一个长达20～30万年的间冰期，延续下来的非洲远古人群逐渐恢复了元气，重新发展壮大，在恶劣环境中成功进化的非洲能人具备了更强的适应自然环境的能力。他们携家带眷、连续不断地走出非洲，他们向北走进欧洲与西亚，向东经南亚走进中国南方，再越过长江到达华北等地(-或还经西亚-中亚-西北一线进入华北)。
代表最早期走出非洲的古人类遗存有：204～201万年前的巫山猿人、200～180万年前的泥河湾马圈沟旧石器遗址、250～190万年前的中国安徽繁昌人字洞遗址、180万年前的山西芮城西侯度遗址、178万年前的格鲁吉亚德玛尼西人、171万年前(奥尔杜威-松山磁极反转边界)的中国元谋人猿、166万年前的早期印尼爪哇人、166万年前的早期泥河湾小长梁旧石器遗址等。非洲大陆此期的遗存有：190万年前的肯尼亚图尔卡纳湖东岸的卢道尔夫人、170万年前的东非人。晚期能人阶段的脑容量约650～750毫升，会制作和使用石器。
进入第四纪，气候变化的特征是波动幅度大，冰期与间冰期频繁地交替出现，冰期使非洲环境恶化并驱使古人类走出非洲，同时也会使较高纬度的古人类种群发生萎缩甚至消亡。自第一次走出非洲后，延续地在欧亚大陆繁衍，期间有独立延续演化的、有先来被后到杂交取代的、有萎缩消亡的。
至早更新世晚期，早期直立人遗存有：约150～100万年前的以色列乌贝蒂亚旧石器、136万年前的泥河湾小长梁旧石器遗址、140～110万年前的印尼爪哇头盖骨、110万年前陕西蓝田猿人(公王岭)、约100万年前的湖北建始人、78万年以上的西班牙北部阿塔普卡人类化石、79～78万年前以色列用火遗址及石斧等旧石器遗址、78万年前(与陨击玻璃同层位)的广西百色含手斧旧石器遗址等。早期直立人脑容量约为700～800毫升。
到了早更新世晚期的90～70万年前，全球气候又一度变冷，进入了真正的中纬度山岳冰川时期，全球性质的干旱化、沙漠化在回归线附近蔓延扩大(如北纬10～40度的非洲和亚洲部分地区),非洲的人类生存环境再次遭到威胁，迫使他们不断地向欧亚大陆迁徙，由于气候变冷，较高纬度的古人类生存环境日趋严峻，人口数量减少，旁支(如延续下来的南方古猿等)灭绝。在距今78万年前，灭顶之灾再次降临，地球又一次遭受天外陨星撞击并导致地磁场极性倒转，持续八年零下几十摄氏度的低温天气[2]再一次把人类推向了灭绝的边缘。女娲补天，有待于第二波走出非洲、发生第三次跃式演进。
进入到距今78～7.5万年前的第四纪晚期，全球气候变化的特点仍然是冰期与间冰期交替出现，温暖的间冰期出现的时段是：65～62、58～52、46～45、41～37、32～30、23.5～17.5、12.5～7.5万年前，寒冷的冰期出现的时段是：61～59、44～41、35～32、28～23.5、17～12.5、7.5～1.1万年前(见:雷琼沉降带构造沉积演化概要)。间冰期的气候与现在相仿或有时稍为温暖，有利于人类走出洞穴，冰期全球平均气温要比现在低5～13℃，较高纬度的古人类得依靠天然空调-洞穴来渡过严冬。陨击天灾过后的古人类再次持续走出非洲，以更大的阵容在欧亚大陆繁衍与扩散。
约78～20万年前的晚期直立人遗存有：77～42万年前(沈冠军,铝铍埋藏测年法、铀系法)或23万年前(多学者综合)的北京猿人、58.1±9.3万年前(陈铁梅,铀系法)的湖北郧县人、60万年前的南京汤山一号猿人 >>>、约60万年前的山西芮城匼河文化遗址、60万年前的德国海德堡人、约50万年前的湖北郧西人、约50万年前的陕西蓝田猿人(陈家窝)、50万年前的波兰弗罗茨瓦夫旧石器、40～35万年前的南京汤山二号猿人、75～20万年前的晚期印尼爪哇人、30万年前的昆明九乡张口洞人、26～24万年前(北大,铀系法)或23.9±5.2万年前(陈铁梅,铀系法)的辽宁营口金牛山人、30～20万年前的德国斯坦海姆人、约25万年前的英国斯旺斯库姆人、30～20万年前的湖北大冶石龙头文化遗址、24万年前的贵州观音洞文化遗址、30～20万年前(热释光法、铀系法、氨基酸法、电子共振法)或19～15万年前(陈铁梅等,铀系法)的安徽和县猿人。
大约开始于20万年前的早期智人遗存有：20余万年前的陕西大荔人、20万年前的福建万寿洞遗址、约20万年前的法国西南部托塔维尔人、24～16万年前的希腊佩特拉洛纳人、约21～16万年前的山西襄汾丁村人、20～16万年前(陈铁梅等,铀系法)的安徽巢县银山村人、约15万年前的湖北长阳人、15～13万年前的重庆奉节人、14.8±1.3万年前(据刘尚仁等,铀系法)的广东封开垌中岩人牙齿化石、12.9±1.1万年前的广东曲江马坝人、12.6万年前的浙江吉安旧石器遗址、10万年前的山西阳高许家窑人、10万年前的北京龙骨山新洞人、从13.5万年前延续至4万年前的欧洲-中东-西亚一带的尼安德特人。
在中国，冰期古人类遗迹主要分布于秦岭以南的南方，间冰期则南北均有分布。晚期直立人-早期智人的脑容量突增，晚期直立人达900～1100毫升，如郧县人达1065毫升，北京猿人达1059(或1088)毫升，早期智人达1100～1500毫升，尼安德特人可达1300～1600毫升，反映在78万年前古人类演化有突进。在体态特征上，郧县人、和县人、银山村人等化石与爪哇猿人相近，而以汤山猿人为代表的特征则类似于北京猿人；在旧石器的制造方法与形能上，印度、巴基斯坦、缅甸、印尼爪哇等地的与中国的旧石器更为相似。这些特点可能说明古人类是经南亚、东南亚进入中国南方的，北京猿人及其关系群体则可能是早期南方古人类的一个分支或是早期经中亚-西北进入华北的另一支队伍。早期智人阶段，北方的大荔人、尤其是南方的马坝人出现了一些与尼安德特人相似的特征，似乎可以说明早期智人与欧洲有了更多的交流，但从东亚、东南亚旧石器文化与欧洲、非洲、西亚的莫斯特石核技术文化的差异上看，这早期智人阶段的交流却又可能是中断的。不同的体态特征及脑容量的差
别也可能是不同种族间不同进化度的反映。
时间进入到距今8～1.1万年前的末次冰期。按气候及海平面变化幅度推测，末次冰期与17～12.5万年前的倒数第二次冰期没有什么明显的区别，按理不应发生大的不测事件，但灭绝性的天灾还是发生了。约7.5万年前，第四纪以来规模最大的火山-印尼苏门答腊火山喷发，所喷发的火山灰体积达2000km3，火山尘屑及喷出的硫酸烟雾遮蔽了整个地球达数年之久，地球都处于一片如月色般的昏暗之中。[12] 灾难再三地把人类推到了灭绝的边缘。由于环境的急剧恶化，非洲之外的古人类几乎全军覆灭，而且在非洲也仅剩下2000多人[12],仅剩的这一小簇非洲"种子"则就成了今天全球60亿人的直系祖先。(还有一些其他种属延续了下来，如尼安德特人到了4万年前才灭绝)
研究成果显示，约7.5万年前仅剩的2000多个非洲"种子",在16万年前已经进化为"老智人",也就是说，现代人类的祖先在欧亚"穴居人"(如尼安德特人)消失之前已经在非洲进化为"老智人"。现代人的DNA分析还揭示，在取代先前"穴居人"的过程并不存在与之杂交的基因学关系。
灾难过后，由于人类已经获得了高度的进化，人口数量在不到一万年的时间便得到相当程度的恢复，以往获得的迁徙经验以及御寒能力的增强，使得第三次走出非洲更加迅速，在6～4万年前,人类已经重新遍及欧亚大陆，并能生存于极地高寒地区。末次冰期的鼎盛期出现在距今的2.5～1.5万年前，低海平面便成了人类迁徙岛屿、跨越美洲的最佳时期。大约在5万年前人类开始移民大洋洲，约在2.5～1.4万年前进入美洲大陆。在末次冰期结束之前，古人可能仍主要依赖洞穴来渡过严冬。真正繁荣的人类文明史应开始于末次冰期结束时的1.2万年前，最早大约1.2万年前出现了农业和畜牧业，出现了陶器。
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现代人的直系祖先-晚期智人的遗存有(这里主要指中国):13～7万年前(王頠,铀系法)或略大于6.7万年前的广西柳江人、7.9～2.24万年前广东封开罗沙岩遗址(下、中、上三个化石层位年龄值为79±15、48±5、22.4±1.6ka,据刘尚仁等)、约5万年前的云南丽江人、约5万年前的重庆丰都旧石器遗址、5～3.7万年前的内蒙河套人、5～4万年前的辽宁建平人、5～4万年前的辽宁鸽子洞遗址、4万年前的北极圈古人类遗迹、4万年前(尚虹等)的北京田园洞人、3.9～3.6万年前的四川资阳人、2.9～2.5万年前的宁夏水洞沟遗址、2.8万年前的山西朔县峙峪人、3～2万年前的台湾左镇人、2.7万年前的北京山顶洞人、2.7万年前的吉林安图人、2.5万年前的北京王府井遗址、2.2万年前的哈尔滨人、2万年前的西藏堆龙德庆遗址、2万年前的攀枝花回龙洞人、2.3～1.5万年前的山西沁水下川遗址、1.6万年前的广东阳春独石仔遗址、2.6～1.1万年前的福建东山人、1.2万年前的贵州兴义人、1万年前的广东封开黄岩洞头颅化石及螺髻岩遗址等。更多见两广史前遗存及中国重要旧石器遗址分布图。晚期智人脑容量约1200～1500毫升，欧洲克罗马农人平均可达1600毫升。人类获得了第四次更高层次的演进。
对现代中国人的遗传学分析认为(见文㈠,㈡,㈢),岭南是人类第三次走出非洲后在东亚的第一站，人类再次从南亚、东南亚走进中国南方，柳江人、丽江人、资阳人等具有一些欧洲尼人特有的特征(难道属早期智人?),山顶洞人的骨性状与北极的爱斯基摩人、美洲的印第安人相似，反映了古人类从南往北、迁徙美洲的扩张过程。旧石器时代晚期，窄石叶文化席卷了整个北非和欧洲，同时也影响到了中国，华北所受影响较大，水洞沟文化就为典型的石叶文化遗址，向东影响逐渐减弱，东南区域因地理阻隔影响较小，反映了晚期智人可能在西亚-中亚-西北-华北一线也有交流。
古人类走出非洲，征服欧亚大陆，是在非洲生存环境渐趋干旱化、沙漠化的情况下，经历的一个漫长的、持续的继往开来、前仆后继的过程。过程三次走出非洲，总共发生四次跃式进化。
2003.9.3
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主 要 参 考 文 章：
[1].同济大学海洋地质系.古海洋学概论.同济大学出版社.1989年
[2].王世杰,欧阳自远等.地外撞击诱发的气候循环和新冰期的形成.地球科学.1999年.第24卷.第6期
[3].大洋网-南方周末.方舟子.人猿分离时间为500万至700万年前？2003.7.10
[4].网易科学专题.张建松.科学研究证实-九十万年前地球气候突然变冷.2000.7.3
[5].MRBOSH.70万年前的陨星撞击、磁极倒转事件及早-中更新世界限.2002.4
[6].千龙科技.到底谁是中国人远祖.2001.3.27
[7].新浪科技时代-《中国国家地理》.周国兴.人类和猩猩是同时起源的吗?2000.11.7
[8].文汇报.杨骏.现代人起源又起争论.2000.6.15
[9].科技日报.德美科学家认为-人类与猿类出自同一祖先.2002.4.9
[10].自然杂志.萧立功.从化石材料看人类起源、演化与基因交流.1992年.第2期
[11].中新网.徐冰川,闻新芳.16万年前头骨化石揭示人类直接老祖来自非洲.2003.6.12
[12].大洋网-江南时报.罗斯.科学家称大约7万年前地球上人类的祖先差点灭绝.2003.6.10
[13].南方周末.豫让.人类非洲起源说重要证据来自埃塞俄比亚?2003.8
[14].新华网.张建松.中国人可能起源于非洲又有新证据.2002.3.23
[15].新华网.人类非洲起源说.2002.3.10
[16].中国科学报.1993-1997
[17].中国原始人类生存年代表
[18].陈淳.中国古人类及其文化研究的问题与思考.2002现代人类学国际研讨会论文集.2002.4
[19].地质辞典（三）.古生物 地史分册.地质出版社.1979