尼安德特人的化石在所有人类化石中是最早发现的,而且其骨骼和文化遗物也是累积得最多的。包含若干全身骨骼的尼安德特人的化石标本多达400点以上。对其形态解剖学特点、遗址中的文物、生活情景等问题进行过研究的人类学家、考古学家、地质学家可以列出一个长长的名单,说明研究得相当透彻。得出的结论相近者有之,相左的也不少。在形态解剖学上,尼安德特人是能直立二足步行的,身材和体型是粗壮的和胖墩墩的,男性身高不足170厘米,体重70~80千克,有些类似于爱斯基摩人,是适应极度寒冷环境的表现。尼安德特人的四肢骨比现代人的粗壮,手与指骨也较现代人的粗大。其脑容量也比现代人的大,约1 200~1 700毫升,平均为1 500毫升,比我们现代人的脑容量(平均值1 350毫升)为高,迄今发现的尼安德特人最大脑容量为1 740毫升(是1961年在以色列的阿姆德洞穴发现的尼人头骨)。但是,尼安德特人的智能却低于我们现代人,因为尼安德特人的脑形态是前后长、上下低,不同于我们现代人,脑形态的不同与智能的发展是有密切关联的。尼安德特人身上也没有体毛。根据其下颚的结构与下颌突出的特点可判断尼安德特人已具有了初级的语言能力,可进行人际交流。“尼安德特人若出现在现代,洗个澡,把胡须刮掉,穿上衣服,乘纽约的地铁,是不会引起人们的注意的。”这是著名解剖学家施特劳斯形容尼安德特人体态说过的一段很有名的话。
尼安德特人在文化方面已达到相当高的水准,能制出类型丰富的石器,并可用骨与齿做成装饰品。近年有报告说,尼安德特人能使用简单的长矛对近距离的大型哺乳动物甚至如犀、猛犸象等进行群体狩猎和捕鱼(Bocherens et al.,2005)。具有狩猎和捕鱼的行为说明能够肉食了。尼安德特人能建造居所,穿着兽皮,有帮助同伴的同情心,人死之后还举行哀悼的仪式等。综合尼安德特人的上述这些特点,在1960年代后,学界将尼安德特人划归到智人种(Homo sapiens)中来,与现代人是属于同一种的不同亚种。于是,我们现代人的学名变为Homo sapiens sapiens,而尼安德特人的学名则为Homo sapiens neanderthalensis(从1964年起用此学名)。学界通常也用anatomically modern Homo sapiens(解剖学上的现代智人)来表述现代(智)人,而用archaic Homo sapiens(古代智人)表述尼安德特人。
当今学界认为现代智人与尼安德特人的共同祖先生存在70万年前,约37万年前向两个亚种方向分化,共存到3万年前,尼安德特人灭绝。
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