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第一章 探索生命的渊源（第3页）

从1973年开始，在埃塞俄比亚的哈达一带330万到290万年的地层里，出土了大批人类化石。学者们认为，其中一部分可以作为“人类的祖先”，同时同地所出土的“露西少女”，其生存年代，也在350万年前后。1974年，在距奥杜威峡谷40余公里的莱托里尔，出土了1块属于人的系统或人科的化石。其中一块下颂骨，被定为人属，用钾氢法测定为趾今335万到375万年。

1965年，布·帕特森在肯尼亚的图尔卡纳湖西南的卡纳，发现一块肪骨化石，测定年代为400万年之前。此化石与现代人肤骨相似，以“功能鉴别分析法”测定其功能特点接近人类。1932年到1967年，国际科学考察队在埃塞俄比亚的奥莫盆地发现70个地点都有人类化石，年代最古的也在400万年前。1982年，美国加里福尼亚大学的学者们，在埃塞俄比亚的阿瓦什河谷发现了十分完整的“原始人类化石”（“露西人”），测定年代也在400万年之前。1984年，肯尼亚与美国的专家们，在肯尼亚发现了一块500万年前的古人类额骨化石。参加发掘的美国哈佛大学人类学专家D·匹尔比姆说，以往的发掘表明，东非一带三四百万年前就有人类，这次出土的颗骨，把人类在地球上的出现又向前推进了100万年。

尽管这些遗骨没有石器伴存，但从总的情况看，通过“化石形态”与“功能鉴别分析法”判定它们已归“人属”。如果按照“先木器论”的观点，它们就是通过制造木工具而转变成人的。因此，人类的年龄已经不是二三百万年，而是300万年，甚至四五百万年。（1-7-2）

综前所述，人类的年龄尽管有50万年、100万年、二三百万年、300万年与400万年（先木器论的说法）之前等论断，但没有一种说法是可以作为定论的。因为，尽管50万年、100万年，二三百万年与300万年之说，随着考古资料的增多，一一地被否定了，而300万年之前与400万年之说证据尚嫌不足，就连“先木器论”与“先木器时代论”本身能否成立也在争论之中。目前“300万年”之说属于多数，但世界上已发现的最古的打制石器，也不过只有二百五六十万年。尽管“先木器论”与“先木器时代论”的说法还有争论，但随着考古学与人类学资料的不断丰富，300万年之前与400万年之说的根据必将日益增多。如果依据东非地区现有资料来说，人类的年龄已经不是二三百万年，而是300万年之前，或者更长。至于能提前多少，尚难定论。

揭秘世界人种之谜

众所周知，地球上共有黑色、白色、黄色、棕色四个人种。但是这四个人种怎么得来，是最初就形成，还是由某一种慢慢演化而来？生物学家的研究表明，不同肤色的人种区别仅仅限于外表，所有人种的基因型实际上非常相似。于是他们推测，人类的祖先应该是相同的，这种肤色上的差别应该是人类进化过程中不断变异的结果。毕竟，在进化的几百万年的时间里，人类要面临环境的变幻、野兽的侵袭、同类间的搏斗等，人类从灭亡到再生、从迁徒到定居，变化之大，谁能历数得清？能造成现代人的人种差异也是情理之中的事情。

人的皮肤好像一面镜子，反映人的生命活力和健康状况。健康状况不同的人，肤色存有差异。不同人种的肤色也有极明显的差异。黄种人的肤色淡黄或棕黄；黑种人的肤色黝黑；白种人的肤色则多为浅淡色，但也有深色的。那么，不同人种的不同肤色是怎样形成的呢？

人的肤色不同是由于黑色素的分泌量多寡和分布状态的不一致所形成的。黑色素是一种不含铁质的褐色颗粒，多半与蛋白质结合，存在于皮肤表皮生发层的细胞内，或一部分存在于细胞间。当黑色素的量较多，并以颗粒状集中分布于生发层时，皮肤的颜色为黑色。如果黑色素的量多，且其分布延伸到颗粒层，则皮肤为深黑色。相反，如果生发层所含的黑色素量少，并呈分散状态分布，则皮肤为浅颜色。白种人皮肤的黑色素量最少，又是散状分布于生发层，所以肤色最浅，以至皮下微血管的颜色透出，而往往呈现“肉色”。（1-8-1）

早期不同肤色的形成与环境影响有着密切的关系。人类学家认为，人类是在非洲和亚洲南郊地区进化而来的。这里阳光充沛、紫外线强烈，人的皮肤多为黑色，以抵挡强烈阳光的损害。随着古人类的迁移，人的肤色就从深色变成浅色，或从浅色变成深色。随着人类社会的发展，地理环境对人体的作用也就不断减弱。不同人种的肤色，还与遗传有一定的关系。

比如，非洲人的皮肤呈黑色，这个特征可以保持在他们的后代中，虽然他们移居到美洲或欧洲，但黑色的皮肤仍然被遗传下来。此外，血统的混合，也可以产生新的种族类型。乌拉尔人就是黄种人与白种人混合而成的。深肤色对人体有一定的保护作用，特别在热带地区，可使人们更好地忍受紫外线的强烈照射，保护深层的血管等组织免受伤害。

有研究表明，黑种人起源于热带赤道地区，该地区在一年之内受到太阳的直射时间长，气温高，紫外线强烈。长期居住在此地的人群，经长期自然选择，逐渐形成一系列适应性特征：皮肤内黑色素含量高，以吸收阳光中的紫外线，保护皮肤内部结构免遭损害；体表汗腺密度特别大，以便在极度炎热时能维持或迅速恢复正常体温；鼻低宽，鼻孔通道短，嘴唇厚、嘴裂大、体毛少，便于散热；头发象羊毛一样卷曲，使每根卷发周围都有许多空隙，空隙充满空气，空气传热性差，因此，卷发有隔热作用，保护头脑不受伤害等。

白种人起源于较为寒冷地区，该地区阳光斜射，光线较为微弱，紫外线也弱，当地居民体内黑色素含量低，皮肤呈浅色；身体较粗壮高大，以减少热量散失；鼻子高窄，鼻孔通道较长，以预热吸进的冷空气；体表毛发密稠，以防寒冷等。（1-8-2）

黄种人和棕种人则起源于温带地区，其肤色和身体特征的适应性具有黑白两色人种的过渡性。近几百年来历史证明，以上四大人种的相互混合，又长期地稳定在一定的地域内，也能产生新的人种。如美国黑人其祖先来自非洲，它们与欧洲去的美国白人长期混合，现美国黑人体内已有20％以上白种人遗传因子，所以，在体质上已明显地区别于非洲黑人，构成新的人种。在巴西，则是印第安人、西班牙人、葡萄牙人、日本人、中国人等的混合，经过相当长的时期，也形成了新的人种——混血人种。

关于人种的秘密，越来越多地被我们揭开。人种的起源和变化具体是怎样发生的、发生于什么时候，当代科学家还没能给出结论，我们只有期待于以后的研究进展。

谁是澳洲人的祖先

澳洲大陆是一块四面环海的大岛屿，在欧洲航海家第一次发现它的时候，那里居住着很多土著人。他们比白种人要矮小许多，肢色是巧克力色，头发却是黑色，过的是一种狩猎、采集的原始生活。

土著人最神奇之处在于他们具有高度灵敏的嗅觉和视觉，他们有着非常强的判断力，这些本事如用在追踪方面会收到奇迹般的效果。在新南威尔士，一个４岁女孩迷路了，人们遍寻不见，警方于是聘用一名土著人协助搜索。那名土著人在拂晓前赶到女孩家，绕着屋子急步行走，越绕越远，忽然之间，他满怀信心地沿着一条直线前进，甚至一片落叶、一根断枝、一颗石子，都是他跟寻的对象。有时快速前行，有时跪卧于地。几个小时后他发现这迷途的小女孩筋疲力尽地倚卧在一棵大树旁边。医生们对土著人的这种本领进行了深入分析，但是仍然没有找到问题的症结所在。对世人来说，澳洲土著的种种过人之处仍是一个未解之谜。

澳洲的土著人主要分布在澳洲、马来西亚、塔斯马尼亚岛等地。随着澳洲大陆的开发、大量移民的涌入，这些土著人日益减少，现在已经难寻踪迹，于是给人们留下一个永远难解的谜：这些土著人的祖先是谁？在这样一个孤岛上，他们是如何起源的呢？（1-9-1）

开始，人们从澳洲土著的外表特征和生活方式判断，他们应该和其他大陆的人一样是独立起源、自成体系的古老人种。可随着考古学家的不断发现、一些文物的出土让人们对以往的观点开始表示怀疑，其中的一个新观点便是：这些澳洲土著的祖先来自亚洲。

美国国家地理杂志报道，最新的一项遗传基因研究显示，现今玻利尼西亚人和密克罗尼西亚人的祖先可能来自台湾等亚洲东部，这些早期的亚洲东部居民来到近大洋洲，成为了玻利尼西亚人和密克罗尼西亚人的祖先。近大洋洲是指现今的澳大利亚、新几内亚、所罗门岛。

乔纳森·弗里德兰德和研究同事对两组现代玻利尼西亚人进行了基因分析，结果发现他们与近大洋洲本土居民缺少基因关联性。这项发现支持玻利尼西亚人的祖先来自台湾和亚洲东部。弗里德兰德是美国宾夕法尼亚州坦普尔大学退休人类学家教授，他说，“玻利尼西亚人与近大洋洲土著居民的基因存在很大差别，现代玻利尼西亚人很少继承着近大洋洲土著基因，在太平洋中部岛屿探险和迁徙初期之后的三、四百年，近大洋洲土著居民才开始涉足这片土地。最初在太平洋中部岛屿定居下来的居民就是玻利尼西亚人和密克罗尼西亚人。

也有科学家大胆推测，在4万年前，澳洲周围的海面比现在要低200米，那时澳洲北部的一些岛屿裸露并与亚洲相连。一部分亚洲人从亚洲大陆出发，航海经历了诸多小岛，最后来到了澳洲大陆，并开始了新的生活。只是在那之后2万年过去了，海面上升，澳洲与亚洲大陆完全没了联系，亚洲人的农耕生活也无法传到澳洲来，所以他们一直过着狩猎和采集的原始生活。（1-9-2）

这个观点虽然有考古文物的证明，但是不够翔实充分，再加上人们对亚洲人和澳洲土著的外貌区别之巨一直耿耿于怀，所以这种观点并未完全被人们接纳。那么，谁能真正追寻到这些澳洲的祖先呢？

昆虫：最早的飞行家

最古老的昆虫化石是一种无翅的弹尾目昆虫，发现在距今3亿5千万年前的泥盆纪中期地层中。那时大地上到处都生长着高大茂密的森林，不过树种与现代的大树完全不同，主要是热带的蕨类植物，如木贼、石松和各种木本蕨类。现代的蕨类都是一些矮小的植物，可是在当时遥远的古生代里，蕨类植物却可以长成参天大树，有些甚至可以高达40米。有翅昆虫就在这样的环境里出现了。它们成群地在森林里飞来飞去，种类也很快地越来越繁杂。实际上，这些高大的树木正是昆虫获得翅膀的环境条件，因为昆虫只有先上树，适应了树上生活以后，才有产生翅膀的需要和可能。（1-10-1）

这种昆虫的躯体已经明显地分成了头、胸、腹三个部分。作为运动中心的胸部的出现，显然已经代表了昆虫这种新型节肢动物的诞生。另外一个叫做缨尾虫的原始无翅昆虫发现在石炭纪地层中，但是在发现之初却被当作甲壳动物记载下来，直到80年后的1958年才被承认是一种原始的昆虫。当时，前苏联的科学家沙诺夫在莫斯科的二叠纪地层里找到了一个类似的物种，这些化石与现代的缨尾虫非常相似。后来，科学家又在墨西哥的石炭纪早期地层和欧洲的二叠纪地层中发现了更多的昆虫物种，它们有的很小，有的则可以大到30毫米以上。

这些原始的昆虫是由什么动物进化而来呢？科学家推测，昆虫的假想祖先应该是具有同律体节的蠕虫状动物，每个体节都有一对附肢。这样的祖先在进化成昆虫的过程中，身体前部的几个体节集中并愈合形成了头部，这些体节上的附肢则演变成了触角和口器；紧接在头部后面的三个体节仍然保持各自独立，但是每一个体节发育了一对强有力的运动器官——足，后来还发育了两对翅膀，形成了昆虫胸部的运动中心；胸部后面的体节变化很小，但是附肢却一般都退化掉了，仅有腹末体节的附肢演变成了尾须和产卵器官。

从昆虫的假想祖先进一步向前追溯，科学家认为可以将其起源一直追踪到一支古老的陆生节肢动物身上。节肢动物早在大约10亿年前的前寒武纪就已经生存在地球上了。最初，它们生活在沿着海岸线分布的浅海中，后来，它们向着两个相反的方向进化：一支进入开阔的大洋和海洋深处，演变成现代海洋中非常繁盛的虾、蟹等甲壳动物；另一支则离开海洋去开拓尚未被占领的全新的陆地生态环境，演化成今天随处可见的蜈蚣、蚰蜒等多足类和蜘蛛、蝎子、蜱螨等蜘蛛类以及昆虫类，最终成功地征服了干燥的陆地。（1-10-2）

翅的产生是昆虫进化史上最为重要的事件。翅的产生使昆虫的胸部构造、肌肉系统以及整个有机体都发生了很大的变化，促使了神经系统的发展，也意味着昆虫行为的复杂化。由于获得了翅膀，使昆虫能够适应更为多种多样的环境，从而打开了更加广阔的生活空间。借助于飞行，昆虫能够在更加广阔的范围内散布、迁徙、求偶、觅食以及躲避敌害。当时，脊椎动物中的两栖类已经登陆，有翅膀的昆虫能够更有效地逃脱两栖类以及蝎子和蜘蛛的捕食。这一切都为昆虫纲日后的繁荣发展奠定了良好的基础。从此，昆虫从古至今显示出了它们极为强大的生命力，并在地球上迅速地发展了起来。

最幼小最顽强的生命

1675年的一个雨天，列文虎克从院子里舀了一杯雨水用显微镜观察。他发现水滴中有许多奇形怪状的小生物在蠕动，而且数量惊人。在一滴雨水中，这些小生物要比当时全荷兰的人数还多出许多倍。以后，列文虎克又用显微镜发现了红血球和酵母菌。这样，他就成为世界上第一个微生物世界的发现者。

微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。

微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪、面包、泡菜、啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50亿个细菌。（1-11-1）

微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。（1-11-2）

微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。

在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。

微生物间的相互作用机制也相当微妙。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。

随着医学水平的不断发展，人们对微生物、基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉，这将大大有助于揭示生命的起源和奥秘所在。