气候变化毁灭了尼安德特人

科学家对尼安德特人的研究远多于其他古人类，但他们为何会从地球上消失，至今仍是一个谜。

撰文 凯特·王（Kate Wong）

翻译 杨宁宁

尼安德特人为何消失

● 尼安德特人是现代欧洲人祖先的近亲，从20万年前开始，他们统治着整个欧洲和亚洲西部，但在2.8万年前，这些古人类消失了。

●长期以来，科学家一直在探讨尼安德特人消失的原因。最新理论认为，导致尼安德特人消失的原因可能有两个：气候突然变化；现代人的祖先在某些生物特征上全面优于尼安德特人，逐步取代了他们。

大约2.8万年前，在如今的英属直布罗陀地区，一小群尼安德特人在遍布岩石的地中海沿岸艰难地生活着——他们很可能是最后一群尼安德特人。在欧洲和西亚的其他地区，尼安德特人早在此前几千年就已销声匿迹，尽管他们在这里有着20多万年的辉煌过去。由于气候相对温和，动植物资源丰富，伊比利亚半岛成为尼安德特人最后的大本营。然而，直布罗陀的尼安德特人未能坚持多久，便迅速走向灭亡，只留下少量石器和篝火残余。

从1856年发现第一具尼安德特人化石以来，科学家就一直为这群早期人类从何而来、在人类谱系上处于何种位置而争论不休。这场争论主要是两大理论的对峙：一种理论认为，尼安德特人是当今人类的一个古老变种，他们逐步进化或被欧洲现代智人同化为现代人类；另一种理论认为，尼安德特人是一个与现代人类完全不同的物种（H.neanderthalensis)，现代人类进入他们的领地后，很快就将他们消灭了。

但过去十年，因为两个重要发现，这场争论的焦点——尼安德特人与现代人类有过交合还是战争——发生了转移。很多科学家希望，通过分析尼安德特人的DNA，他们能发现尼安德特人与现代人类交合的证据，从而弄清楚这两个群体是否发生过显著融合。然而这样的证据至今未曾发现。在另一项研究中，科学家利用改良型年代测定技术发现，4万多年前，现代人类进入欧洲大陆后，尼安德特人没有迅速消失，而是继续存在了近1.5万年——根本不是“闪电战”理论设想的那样，现代人类迅速取代了尼安德特人。

这些发现促使科学家更谨慎地看待其他可能导致尼安德特人灭绝的因素。各种研究暗示，尼安德特人的灭绝可能是各种环境压力综合作用的结果。

［假说一］

气候变化造成尼安德特人的灭亡？

从大约5.5万前开始，欧亚大陆的气候开始在寒冷与温和之间剧烈地交替变化，时间跨度仅有几十年。当寒流袭来，冰盖扩增，在大部分尼安德特人的生活区域内，光秃秃的冻原取代了葱郁的森林环境，可捕猎的动物也在发生变化。以前，由于气候变化经历的时间较长，尼安德特人有充足的时间适应新环境，恢复人口数量。

然而这一次，气候变化太快，没有给他们留下恢复时间。到了3万年前，只有一小群尼安德特人活了下来，生活在气候相对温和、资源丰富的伊利比亚半岛。下图显示了末次盛冰期（大约2万年前）的环境条件。在尼安德特人走向灭亡的过程中，这可能是他们所遭遇的最极端的自然环境。

变迁中的世界

2万～6万年前，气候变化突然加速，生态环境也发生极大改变，尼安德特人被逼入绝境。

科学家已找到一系列能证明尼安德特人如何消失的最新证据，古气候学研究提供的数据便是其中之一。我们知道，在过去20多万年里，尼安德特人经历过寒冷的冰河期和相对暖和的间冰期。最近几年，通过分析从格陵兰、委内瑞拉、意大利等地采集到的海洋沉积物、花粉和原始冰芯中的同位素，科学家精确复原了“氧同位素3期”（oxygen isotope stage 3）的气候变化过程。这段地质时期从6万年前开始，到2万年前结束，最初气候比较暖和，气温最低时整个北欧大陆都被冰川覆盖。

氧同位素3期开始时，尼安德特人是生活在欧洲的唯一原始人类，而在该时期结束时，现代人类则成为欧洲的唯一人种。科学家据此推测，可能由于气温骤降，尼安德特人找不到足够的食物，或没有有效的保暖设施，最终从地球上消失。然而，一个重要事实使这一推测难以成立：此前，尼安德特人已经历过冰河期并存活了下来。

事实上，很多生物学和行为特征都说明，尼安德特人能很好地适应寒冷环境。虽然为了抵御严寒，尼安德特人需要用动物毛皮制作衣服，但他们的桶状胸和粗壮的四肢都有利于维持体温。强壮的身躯是尼安德特人适应狩猎方式的结果，因为他们常以埋伏方式猎取独居的大型哺乳动物，如寒冷时期生活在北欧和中欧地区的长毛犀牛。尼安德特人的其他显著特征（如突出的眉骨）可能是遗传漂变形成的中性特征，而不是自然选择的结果。

但同位素数据显示，气候变化绝非从暖和到寒冷的稳定过渡。时间越靠近末次盛冰期（last glacial maximum，约2万年前），气候越不稳定，经常发生激烈而突然改变。生态环境也随之发生极大的变化：森林让位给一马平川的草原，麋鹿取代了犀牛……变化之快可以这么形容：一个人小时候看到的植物和动物，在他长大后就已消失，并被其他动植物取代。然后，自然环境又可能以同样的速度变回原来的模样。

直布罗陀博物馆的进化生态学家克里夫·芬利森（Clive Finlayson）曾经主持发掘过多个直布罗陀地区的洞穴。他推测，正是环境条件的快速变化，逐步将尼安德特人逼入绝境。环境变化得越快，就要求尼安德特人在越短的时间内接受全新的生活方式。当树林变成了开阔的草原，采用伏击方式狩猎的猎人就没有了赖以藏身的树林，如果要生存下去，他们必须改变狩猎方法。

工具和猎物的变化说明，一些尼安德特人的确适应了不断变化的世界，但更多的尼安德特人却在变化中死去，只留下非常零散的群体。正常情况下，这些古人类很可能重新崛起，因为他们有过类似经历，只要环境变化不太频繁、间隔期不要太短。然而这一次，环境变化太快，尼安德特人根本没有充足的时间恢复人口数量。芬利森认为，尼安德特人在气候的反复攻击下，人数锐减，走向灭绝。

2009年4月，法国地中海大学的弗吉尼亚·法布雷（Virginia Fabre）和同事在《公共科学图书馆·综合》（PLoS ONE）上发表的一项遗传学研究证实了芬利森的观点——尼安德特人最终分散为零落的群体。他们进行线粒体DNA分析时发现，尼安德特人可能形成了三个分支，分别生活在西欧、南欧和西亚，人口总数时高时低。

尼安德特人很聪明？

科学家曾认为，现代人类要比尼安德特人聪明，因而更具生存优势。但近来研究发现，在很多行为上，尼安德特人都与现代人类很相似。那么，现代人类的生存优势从何而来？

其他科学家仍认为，尼安德特人是在现代人类进入欧洲后才完全消失的，这一事实说明，现代人类与尼安德特人的灭绝脱不开干系，即便他们并没有直接杀灭这些早期人类。支持该观点的科学家推测，尼安德特人最后不得不与“初来乍到”的现代人类竞争食物，并成为这场竞争的失败者。现代人类为什么能在竞争中获胜？答案至今是个谜。

现代人类对食物没那么挑剔是一种可能。德国图宾根大学赫维·博谢伦斯（Herve Bocherens）进行的骨化学分析等研究表明，尼安德特人专吃相对稀有的大型哺乳动物，比如猛犸象和长毛犀牛，但对于早期现代人类而言，很多动植物都是美食。因此，当现代人类进入尼安德特人的领地，并开始捕食大型动物时，尼安德特人就可能遭遇食物短缺，而现代人类则不会为食物问题困扰，因为即使大型动物数量减少，他们还可以食用其他小动物和植物。

美国亚历桑那州立大学考古学家柯蒂斯·马利安（Curtis Marean）说：“尼安德特人有自己的穴居生活方式，只要没有现代人类的竞争，这种方式还是挺不错的。”现代人类是在热带环境下进化出来的，进入完全不同的环境后，他们能迅速想出创新性方法来应对遇到的环境难题。马利安认为：“最关键的不同点在于，尼安德特人的认知能力远逊于现代人类。”

复活尼安德特人

德国莱比锡马普进化人类学研究所施万特·柏保（Svante Paabo）领导的研究团队，将在今年下半年发表尼安德特人的基因组草图。这项工作让人们猜测：科学家是否有可能在未来某一天，复活这些已经灭绝的古人类？如果科学家最终成功，这项将震惊全人类的研究可能引发各种伦理争议：尼安德特人可以拥有什么样的权利？他将生活在实验室、动物园，还是在某个现代人的家里？

撇开伦理道德不说，科学家能从复活的尼安德特人身上获得什么？答案可能比你预期的要少。一个在现代条件下出生和长大的尼安德特人不会“内置”有冰川时代的智慧，他无法教会我怎样做莫斯特石器（Mousterian stone tool），或者怎么把一头长毛犀牛放倒。事实上，他不可能告诉科学家任何关于尼安德特人文明的东西。不过，科学家可以研究尼安德特人的生物学特征和认知能力，弄清楚现代人类与他们之间的哪些差别赋予了现代人类的生存优势。

认为尼安德特人掌握的生存技能偏少的科学家，不止马利安一人。一个长期存在的观点认为，现代人类比尼安德特人聪明，不仅因为他们掌握了更高级的工具制造技术和生存策略，还因为他们善于交流，能形成更强大的社会网络——愚钝的尼安德特人根本无法与现代人类抗衡。

然而，越来越多的证据表明，尼安德特人比我们料想的要聪明得多。科学家以前认为只有现代人类才有的很多行为，其实尼安德特人也有。英国伦敦自然博物馆的古人类学家克里斯托弗·R·斯特林格（Christopher B. Stringer）说：“尼安德特人和现代人之间的界限已变得越来越模糊。”

在直布罗陀地区的一些考古点，科学家的最新发现让两个人类群体间的界限变得更为模糊。2008年9月，斯特林格和同事发表文章称，他们在Gorham洞穴以及相邻的Vanguard洞穴内，发现了尼安德特人捕猎海豚、海豹和采集贝类食物的证据。甚至还有一些未公开发表的研究报告表明，尼安德特人也吃鸟类和兔子。毫无疑问，这些发现颠覆了人们由来已久的认识——只有现代人懂得开发海洋资源和猎食小型动物。

在德国霍赫勒·菲尔斯（Hohle Fels）考古点，科学家发现了更多尼安德特人与现代人行为界限模糊的证据。在这里，科学家不仅挖掘出了36,000～40,000年前生活在洞穴中的尼安德特人使用过的器皿，还发现了33,000～36,000年前，居住在该地区类似气候与环境条件下的现代人类留下的器物。2008年4月，通过对比两个人类群体的遗留物，美国肯尼恩学院的古人类学家布鲁斯·哈迪（Bruce Hardy）在美国芝加哥举行的古人类学大会上指出，对遗留工具上的磨损纹理和残留物质的分析表明，霍赫勒·菲尔斯地区的尼安德特人与现代人类的日常活动基本相同，尽管后者拥有的工具种类更多一些。

这些古人的活动包括一些复杂而精巧的手工活，比如用树脂将尖尖的石头粘在木制把手上，把尖石头制作成戳刺或可以抛射的武器，用骨头和木头制作日常器具等。哈迪推测，霍赫勒·菲尔斯地区的尼安德特人制作的工具种类没有后来才居住在这里的现代人多的原因是，前者不需要过多的工具就能完成工作，“你吃柚子，不需要专门做个勺子吧？”

根据最新发现，“尼安德特人没有发展出语言”的观点似乎也站不住脚：科学家现在已知，至少部分尼安德特人已学会用首饰甚至颜料来打扮自己——在根据考古学记录重构古人的各种行为时，通过物质形式来表现象征意义的行为往往代表着语言的出现。德国马普进化人类学研究所的约翰内斯·克劳泽（Johannes Krause）领导的研究团队也证实了这一点：DNA分析显示，尼安德特人拥有和现代人一样的语言基因FOXP2。

［假说二］

现代人类比尼安德特人聪明吗？

一个长期存在的理论认为，现代人类靠着杰出的智慧击败尼安德特人，导致后者走向灭亡。然而，很多证据显示，科学家曾经认为只有现代人类才能完成的很多复杂行为，其实尼安德特人也能完成（见下表）。这些发现揭示，至少一部分尼安德特人具备象征性思维（因此很可能有语言能力），并且具有获取多种食物的工具和实践知识。当然，现代人类对这些工具和知识的运用似乎更为娴熟，也许这使现代人类在竞争中占据上风。

现代人类的优势

分工协作、消耗能量少、寿命更长……依靠这些优势，现代人类不断挤占尼安德特人的生存空间，最终迫使后者走向灭亡。

各种研究表明，尼安德特人与现代人类在行为上并没有太大差距，因此很多科学家开始将目光转向文化和生物形态上的细微差异，以期揭开尼安德特人消失之谜。德国马普进化人类学研究所的另一位古生物学家卡特琳娜·哈瓦蒂（Katerina Harvati）说：“不断恶化和极不稳定的气候状况会让人类种群间的竞争更加激烈，在这种情况下，哪怕是很微弱的优势也会变得至关重要，甚至可能决定种群的生死。”

斯特林格认为，在一定程度上，现代人类的文明程度更高一些，面对困境的适应能力也更高。在现代人类的遗留物中，科学家发现了针，这说明他们已能缝制衣服和帐篷，具有较强的御寒能力。而同时期尼安德特人却未留下任何缝纫的迹象，他们也许只能制作简陋的衣服和避身场所。

在小组成员的分工上，尼安德特人和现代人类也有不同。2006年，在《现代人类学》（Current Anthropology）上发表的一篇论文中，美国亚里桑那大学的考古学家史蒂文·L·库恩（Steven L.Kuhn）和玛丽·C·斯汀纳（Mary C.Stiner）推测，早期现代欧洲人繁多的食物种类可能是促进分工的因素之一：男人狩猎大型动物，女人则负责采集坚果、浆果和一些植物种子。相反，尼安德特人对大型动物情有独钟，这意味着女性和孩子们也要参与狩猎，他们的作用可能是将动物赶往成年男性的“埋伏圈”中。由于食物供应更稳定，养孩子的环境更安全，现代人类便能不断抢占尼安德特人的生存空间。

无论以何种方式获取食物，尼安德特人都需要尽可能多的食物。美国纽约温纳-格伦人类学研究基金会的古人类学家莱斯利·艾洛（Leslie Aiello）说：“尼安德特人曾是人类世界的SUV(运动型多功能车) 。”数项以估算尼安德特人新陈代谢率为目的的研究都得出了一致的结果：与竞争对手——现代人类相比，尼安德特人需要消耗多得多的热量才能维持生命。

美国威斯康星大学麦迪逊分校的人类能量学专家凯伦·斯托伊德尔-农伯斯（Karen Steudel-Numbers）确信，从解剖学来说，由于尼安德特人身材粗壮，胫骨较短，步行时双腿跨度很小，因此行进所需能量要比现代人类多出32%。美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的安德鲁·W·弗洛（Andrew W. Frohle）和杜克大学史蒂文·E·邱吉尔（Steven E. Churchill）构建的模型表明，从日常能量需求而言，在相同气候条件下，尼安德特人每天所需的能量要比现代人类多出100～350卡路里。因此，凭借“节能”优势，现代人类轻松击败尼安德特人：消耗较少能量就可维持基本生理功能，这意味着现代人类能将更多的精力用于繁殖后代和保障新生儿的存活率。

现代人类与尼安德特人之间还有一个更为显著的差别，正是这一差别提高了现代人类的存活率。美国中密歇根大学雷切尔·卡斯帕里（Rachel Caspari）领导的研究团队证实，约3万年前，现代人类中长寿人口数量直线上升，出现了很多祖父母级别的老人。尽管科学家还不知道是什么原因让现代人类寿命增长，但这一改变产生了两个非常关键的结果：人们的适育年限更长，生育能力提升；人们有更多时间钻研某一领域的知识，并传授给后代，比如在旱季去哪里寻找饮用水。斯特林格说：“寿命延长，现代人类就能发展出更大的社会网络，积累更多的知识。”他推测，尼安德特人由于寿命较短，各种知识很可能得而复失。

通过基因组分析，我们或许能得到更多关于尼安德特人为何消失的线索。今年内，科学家就将完成尼安德特人基因组的测序工作，不过尼安德特人消失之谜并不会立即水落石出，因为至今为止，科学家对现代人类基因组大部分区域的功能都还知之甚少，更何况尼安德特人。斯特林格说：“我们的能力远未达到完全解读尼安德特人基因组的程度。”但我们相信，未来的相关分析会明确告诉我们，尼安德特人与现代人类在认知或新陈代谢上的差异，以及两大人类群体是否发生过交配。

这部石器时代的“侦探小说”还远未结束。但科学家已达成共识：无论气候条件还是现代人类的竞争，或是某些因素的共同作用，都是尼安德特人衰落的重要原因。几乎可以肯定，每个尼安德特人群体灭亡的实际情况各不相同：一些可能死于疾病，一些则由于近亲繁殖。芬利森强调：“每个山谷可能都有自己的故事。”

至于2.8万年前，生活在直布罗陀沿海洞穴里的最后一群尼安德特人，芬利森非常肯定，他们与现代人类从未有过竞争，因为现代人类在尼安德特人灭亡几千年后才在那个地区安营扎寨。有关尼安德特人的故事，还有很多等待我们去发现。

扩展阅读

◆ Older Age Becomes Common Late in Human Evolution. Rachel Caspari and Sang-Hee Lee in Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol. 101, No. 30, pages 10895–10900; July 27, 2004.

◆ Rapid Ecological Turnover and Its Impact on Neanderthal and Other Human Populations. Clive Finlayson and José S. Carrión in Trends in Ecology and Evolution, Vol. 22, No. 4, pages 213–222; 2007.

◆ Heading North : A n Africanist Perspective on the Replacement of Neanderthals by Modern Humans. Curtis W. Marean in Rethinking the Human Revolution. Edited by Paul Mellars et al. McDonald Institute for Archaeological Research, Cambridge, 2007.

◆ Neanderthal Exploitation of Marine Mammals in Gibraltar. C. B. Stringer et al. in Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol. 105, No. 38, pages 14319–14324; September 23, 2008.