

人类是地球上分布最广的动物。我们生活在安第斯山脉的高原上,也生活在湄公河三角洲的红树林沼泽中。我们在赤道周围散布的热带岛屿上建立了文明,也在北极圈以北的苔原上生存。
一项于周三发表在《自然》杂志上的关于人类物种和气候变化的模型,提出了一种理解为什么会如此的原因:分布最广的古人类——包括我们——是那些适应了气候变化的人。
该团队在构建模型时,首先考察了过去200万年里地球轨道微小摆动导致的气候波动。然后,他们将不同物种的化石和人工制品的位置叠加到气候模型之上,以估算每个物种能够明确生存的栖息地条件。这些栖息地使团队能够预测我们祖先的全球分布范围。而这些有利条件与人类人工制品的实际分布相吻合。
“最让我兴奋的是,我们能够证明,真实的时间演化气候……影响了古代人类的实际生活地点,”韩国釜山国立大学的气候建模师、该论文的首席作者Axel Timmermann说。“如果气候演化不同,如今的考古学家会在不同的地区或对应不同年代找到古代人类化石标本。换句话说,人类学和考古学记录中隐含着气候条件的信息。”
该模型有助于阐明我们祖先赖以生存的特定环境条件,并为我们寻找尚未发现的他们遗迹提供线索。
大约200万年前出现的直立人(Homo erectus),在多样的生态系统中都能适应,其生存区域从西欧一直延伸到中亚草原。这种多才多艺与其成为首批明确从非洲迁徙的祖先之一相吻合——该物种的化石最早发现于印度尼西亚。这与更古老的非洲直立人(Homo ergaster)和能人(Homo habilis)(模型中年代最久远的物种)形成了鲜明对比。它们的化石主要在肯尼亚和埃塞俄比亚的大裂谷沿线以及南非高地被发现,但模型表明,这些物种可能分布在横跨中非的一长条宜居地带,即如今的撒哈拉沙漠南部边缘。

海德堡人(Homo heidelbergensis),被认为是现代人类和尼安德特人的最晚近共同祖先,似乎处于中间位置,沿着裂谷带穿过一片湿润区域进入西亚黎凡特地区,然后在欧洲找到了适宜的栖息地。
海德堡人的分布范围也暗示了智人(Homo sapiens)演化的一个特定起源。根据气候模型,这两个物种在20万至30万年前都非常适应南非的气候——这正是现代人类出现在化石记录中的时期。但一段干旱时期可能给我们的祖先带来了压力,导致种群数量下降、基因漂移,最终导致了现代人类的演化。
“我们确定,我们自己的物种最擅长应对干旱条件,”作者写道。这可能是因为我们的身体适合干旱,或者因为我们已经学会了文化上的适应——这可能使我们得以扩张到非洲大陆,然后走向世界。
人类是否在一个地方演化,是古人类学家们激烈争论的问题。另一种理论认为,智人并非起源于单一的家园,而是从整个大陆的祖先种群缓慢融合而成。但Timmermann表示,团队的研究结果不支持这种拼凑的起源。“根据我们的计算,非洲其他地区缺乏足够的栖息地重叠来证明物种转变的存在,”他说。
“这项研究极大地加强了气候与人类演化事件之间存在强烈因果关系的假说,”德克萨斯大学奥斯汀分校研究人类演化与生态学的人类学家Denné Reed表示,他并未参与这项新研究。但他对该论文如何确定“哪些”古代遗址属于“哪些”物种表示疑问。
特别是,该论文将十几个含糊不清的欧洲考古遗址归于直立人,这可能大大扩展了该物种的明显分布范围。“没有重复分析很难确定,”Reed说,“但我怀疑,很多结果依赖于[这些遗址],它们都是通过误差较大的方法进行年代测定的。如果排除这些欧洲遗址,结果还会成立吗?”
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这项研究很可能会为未来关于气候和演化的工作奠定基础。Reed说,它强调了在化石记录中清晰、一致地定义个体人类物种的重要性。一篇与该文章相伴的评论指出,该分析排除了几个新发现的人类祖先,例如西伯利亚的丹尼索瓦人,后者仅在化石或遗传记录中发现过几次。而且,已知化石的分布受到研究资助和兴趣以及史前条件的影响——这可能会扭曲我们对古代人类真正生活地点的理解。Timmerman说,下一步将是模拟基于这些栖息地的化石位置,看看这些预测是否与现实相符。
尽管如此,关于人类演化的理论一直因过度强调气候的解释力而受到批评。尼安德特人,我们一些最近的已灭绝亲戚,在流行媒体中常常被描述为“适应寒冷物种”,生物学上适合冰河时代和高纬度地区。但正如考古学家Rebecca Wragg Sykes在她最近的著作《亲缘》(Kindred)中所指出的,尼安德特人生活在欧洲时,那里既有开阔的苔原,也有茂密的森林。
新论文提出了一个更细致的论点,即人类确实受到环境的制约:“古代人类总是在为生存而挣扎,”Timmermann说,即使在最有利的条件下。但通过适应变化的世界,智人成为了一个广谱物种——这种适应使我们和我们的祖先能够 spread across the world,远超我们最初繁衍的地方。
更新:本故事已更新,以包含一位独立专家的评论。