狩獵如何造就人類

幾十年來,人類學家一直在爭論我們的祖先何時以及如何成為熟練的獵人。最近的發現產生了令人驚訝的新見解

大約27.9萬年前,在衣索比亞中部裂谷一個可以俯瞰廣闊湖泊的山脊上,獵人們費力地將綠黑色火山玻璃碎片塑造成小的尖狀物。在將脆性材料削成切削刃後,他們將每個尖狀物連線到木杆上,製成了一種標槍。以今天的標準來看,這聽起來可能算不上什麼了不起的工程壯舉。但這項技術卻是一場革命。有了它,人類血統的成員擁有了一種武器,與簡單的木矛相比,他們可以更有效地從遠處殺戮。這項發展不僅使我們的祖先能夠獵殺範圍更廣的動物,而且透過在他們自己與大型、危險的獵物(可能包括潛伏在附近湖泊及其周圍的河馬)之間建立安全距離,也提高了他們在狩獵中毫髮無損地脫身的機率。

就技術發明而言,這種石制矛尖投擲長矛可以說是當時人類最偉大的成就。但也許比它帶來的狩獵收益更值得注意的是,這個看似簡單的裝置的構思、製造和使用之所以成為可能,僅僅是透過數萬代人的逐步積累,才獲得了幫助我們的祖先獲取肉類的特徵。

在我們這個擁有超市和快餐的時代,人們很容易忘記我們人類是天生的獵人。我們當然看起來不像。我們行動緩慢,我們很虛弱,我們缺乏其他食肉動物用來對付獵物的致命牙齒和爪子。的確,與其他食肉動物——從鱷魚到獵豹——相比,人類似乎明顯不適合捕獵。然而,我們是地球上最致命的掠食者——這一殊榮早在出現將我們運送到目標地點的交通工具和射殺獵物的槍支之前就已獲得。


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在數百萬年的進化過程中,進化將我們主要以素食為主的祖先(如著名的南方古猿阿法種露西個體)轉變成了一種獨一無二的致命靈長類動物。事實上,許多使我們區別於我們最近的近親——大型猿類——的特徵,從我們長距離奔跑的能力到我們超大的大腦,可能至少部分是作為對狩獵的適應而出現的。最近的發現揭示了這一蛻變過程中的一些先前模糊的階段,記錄了我們的投擲手臂的首次亮相以及已知最早的大型獵物狩獵證據等等。有了這些新的見解,研究人員現在對磨練我們狩獵能力並因此造就人類的特徵的出現有了迄今為止最詳細的瞭解。

美麗新世界

為了理解狩獵在我們的進化中扮演了多麼重要的角色,我們必須翻回到大約三百萬年前,那時早期人族(與我們關係比與我們最近的近親——黑猩猩和倭黑猩猩——更近的生物)正走向十字路口。氣候正在變化,在整個非洲,我們的祖先長期覓食水果和樹葉的森林和林地正在讓位於更加開闊的草原,在草原上,這些食物更難獲得。人族將不得不適應或死亡。一些人族,即所謂的粗壯南方古猿,似乎透過進化出巨大的頜骨和牙齒來應對這種環境變化,這些頜骨和牙齒可以磨碎草和其他堅韌的植物性食物。包括我們人屬在內的譜系採取了截然不同的策略,擴大了飲食範圍,納入了越來越多的動物蛋白質和脂肪。這兩種方法都在很長一段時間內對我們的祖先有利。但最終,大約一百萬年前,粗壯南方古猿滅絕了。

科學家可能永遠無法確切瞭解粗壯型人族滅絕的原因。也許它們變得過於專業化,以至於當環境條件再次改變時,它們無法轉變方向並有效地利用其他選單選項。或者可能是人屬在競爭中勝過了它們。然而,顯而易見的是,透過轉向動物獲取食物,人屬譜系找到了一個成功的策略,這將有助於推動其崛起為世界霸主。

我們的人族祖先的解剖結構發生了許多變化,共同作用使它們成為熱帶草原上強大的競爭者,在那裡,劍齒虎和其他大型食肉動物長期以來一直統治著。一個重要的特徵組合彌補了我們缺乏速度的不足。儘管時至今日,我們人類憑藉雙足運動形式,與四足動物相比,是糟糕的短跑運動員,但我們擅長長距離奔跑。沒有其他現存的靈長類動物能接近這種水平的奔跑能力。哈佛大學的丹尼爾·利伯曼 (Daniel Lieberman) 和猶他大學的丹尼斯·布蘭布林 (Dennis Bramble) 提出,這種能力進化出來是為了幫助人族狩獵,使他們能夠追逐獵物直到獵物速度減慢或因精疲力竭而倒下。從化石記錄中儲存的相關特徵——例如擴大的後肢關節和短腳趾,以及許多其他改善跑步效能的特徵——來看,耐力跑起源於大約兩百萬年前的人屬

生理變化伴隨著這些解剖結構的變化。與他們的祖先相比,人族具有更高的活動水平,他們需要一種避免過熱的方法。正如賓夕法尼亞州立大學的尼娜·賈布隆斯基 (Nina Jablonski) 所推測的那樣,毛髮的脫落和皮膚中促進排汗的特殊腺體的獲得幫助我們的祖先在炎熱的追逐中保持涼爽。賈布隆斯基估計,這種內建的冷卻系統在160萬年前的匠人人時期就已經發展完善,有了這個系統,人類可以在馬拉松比賽中跑贏馬。

追上速度快的獵物只是戰鬥的一半,然而。為了完成交易,獵人需要能夠發出致命一擊,最好是用從安全距離投擲的重物或尖銳物體。早期人屬能否做到這一點?現代人類擅長快速而準確地投擲。相比之下,黑猩猩在這項任務中表現得非常糟糕。最近,喬治華盛頓大學的尼爾·T·羅奇 (Neil T. Roach) 和他的同事著手確定為什麼我們人類比黑猩猩更擅長投擲,以及這種能力是何時進化出來的。事實證明,我們投擲技巧的關鍵在於我們肩部肌肉的彈性。透過研究大學棒球運動員,羅奇和他的同事們發現了現代人類特有的三個特徵,而黑猩猩沒有這些特徵,這些特徵大大增強了我們上半身的運動範圍,從而增強了其儲存和釋放這種能量的能力:靈活的腰部、不太扭曲的上臂骨以及肩關節窩,肩關節窩面向側面而不是像猿類那樣向上。

羅奇的團隊轉向化石記錄,得以確定這些允許高速投擲的特徵是何時進化出來的。它們並非同步出現,而是以鑲嵌的方式出現。更長的腰部和更直的上臂骨在早期就出現了,在南方古猿中;肩關節窩方向的轉變,就其本身而言,在大約兩百萬年前的直立人中首次出現。

誠然,要確定自然選擇偏愛任何給定特徵用於特定目的(例如耐力跑或投擲作為狩獵手段)是困難的。在某些情況下,選擇最初可能是出於完全不同的原因而促進了該特徵——只是後來才看到它被徵用用於另一項活動。例如,我們高聳的腰部似乎起源於一系列促進直立行走的特徵的一部分。但後來,隨著其他互補特徵的加入,它承擔了新的角色,幫助我們的祖先增加扭矩輸出,以便以更大的力量將物體投擲到目標上。

儘管如此,羅奇懷疑,大約兩百萬年前出現的肩部變化是投擲選擇驅動的。他這樣認為部分是因為這些變化使我們的祖先在另一項重要的活動中變得更糟:爬樹,長期以來,樹木為人類提供了食物和免受地面掠食者侵害的安全避風港。“當你放棄輕鬆爬樹時,你需要獲得其他東西,”羅奇評論道。更好的投擲手臂將為人屬提供更多獲取富含卡路里的動物食物的機會,同時允許人族驅趕試圖攻擊它們或偷走它們獵物的掠食者。

被屠宰的骨骼

儘管化石記錄表明,在兩百萬年前,人族已經進化出了一系列非常適合狩獵的解剖特徵,但這並不能確定他們當時實際上是在系統地殺死動物以獲取食物。要做到這一點,科學家必須在考古記錄中找到狩獵的蛛絲馬跡——這並非易事。石器工具和帶有切割痕跡的骨骼表明,早期人類在260萬年前就開始屠宰動物。但是,我們的祖先是自己殺死獵物,還是讓大型貓科動物和其他食肉動物來完成重體力勞動呢?

幾十年來,專家們一直在爭論早期人屬是狩獵還是食腐。最早明確的狩獵證據——來自德國舍寧根遺址的木矛和動物遺骸——只有40萬年的歷史。但在過去幾年中,來自對東非早期人屬時期遺址的大量被屠宰動物遺骸研究的令人信服的證據已經出現。

其中一個遺骸組合來自坦尚尼亞著名的奧杜威峽谷的一個名為 FLK Zinj 的遺址。大約180萬年前,人族將一具又一具的角馬和其他大型哺乳動物的屍體運到那裡進行分割和食用。英國古人類學家瑪麗·利基 (Mary Leakey) 在 1960 年代挖掘了大部分骨骼,此後學者們一直在爭論那裡的動物是被狩獵還是被食腐的。威斯康星大學麥迪遜分校的亨利·T·邦恩 (Henry T. Bunn) 在思考區分狩獵動物和食腐動物的問題時,突然意識到,這些策略應該在所謂的骨骼死亡率特徵中留下不同的印記。例如,在狩獵大型獵物(如水羚)時,獅子傾向於挑選出不成比例的高比例老年個體,相對於它們在典型活畜群中的頻率而言。因此,如果早期人類在 FLK Zinj 食腐獅子或其他大型食肉動物的獵物,那麼該組合應該顯示出類似的老年個體過度代表。相反,邦恩和他的同事們發現,該遺址被屠宰的大型哺乳動物遺骸更傾向於壯年個體,而不是老年或幼年動物,表現出人們期望看到的模式,即人類正在選擇他們想要的動物並親自殺死它們。

事實上,FLK Zinj 模式與當今坦尚尼亞的哈扎狩獵採集者和波札那的桑人使用弓箭狩獵的獵物模式非常相似。據目前所知,人屬此時尚未發明弓箭等遠端射擊武器。但邦恩認為,人族可能透過將自己停在水源附近的樹上,並在毫無戒心的動物經過下方前往飲水時,近距離發射削尖的木矛來進行伏擊狩獵。

更古老的狩獵痕跡來自肯亞西部的維多利亞湖岸邊的坎傑拉南部遺址,貝勒大學的約瑟夫·費拉羅 (Joseph Ferraro)、紐約城市大學皇后學院的托馬斯·W·普魯默 (Thomas W. Plummer) 和他們的合作者在那裡發掘了數千件石器工具和動物骨骼,這些骨骼被剝去了肉和骨髓。大多數可追溯到大約兩百萬年前的骨骼來自小型幼羚羊,並且幾乎沒有食肉動物造成的破壞,這支援了人族狩獵獵物而不是獲取食肉動物遺留物的觀點。此外,普魯默說,羚羊足夠小,如果大型食肉動物殺死了它們,它們就會完全吞食屍體,而不是留下任何組織。

普魯默斷言,坎傑拉遺骸是“迄今為止最古老的可靠狩獵證據”。最重要的是,這個遺址的人族顯然不僅僅是準備了一頓實驗性的牛排晚餐,然後又恢復了純素生活方式。這些骨骼來自代表數百甚至數千年團隊稱之為“持續人族食肉行為”的沉積層。這些人已經致力於常規食用大量的動物組織。它不是他們吃的唯一東西——對該遺址工具的分析表明,他們還在加工植物,包括塊莖——但它構成了他們飲食的主要部分。

深刻的影響

人屬向肉食飲食的轉變的影響怎麼強調都不過分。化石和考古記錄中明顯的趨勢表明,它建立了一個反饋迴圈,在這個迴圈中,獲取富含卡路里的食物促進了大腦的生長,這導致了技術的發明,這些技術使我們的祖先能夠獲得更多的肉類(以及高質量的植物性食物),這反過來又推動了灰質的進一步擴張。因此,在兩百萬年前到二十萬年前之間,大腦的大小從最早的人屬代表的平均約 600 立方厘米膨脹到智人的約 1,300 立方厘米。

食肉行為也可能從根本上改變了我們祖先之間的社會動態,特別是當他們開始狩獵更大的獵物時,這些獵物可以與其他群體成員分享。威斯康星大學麥迪遜分校的特拉維斯·皮克林 (Travis Pickering) 解釋說,這種發展最終導致了早期人屬中更大的社會組織,包括勞動分工,其中男性狩獵大型獵物,女性採集植物性食物,兩個群體都在一天結束時返回中央聚會場所吃飯。他認為,當我們的祖先在 FLK Zinj 狩獵角馬等大型獵物時,他們就是以這種方式組織自己的。儘管今天這聽起來可能像是一種過時的安排,但這種性別之間的責任分工被證明是一種非常成功的人族適應。

皮克林還懷疑,轉向肉食促進了我們祖先的自我控制。儘管傳統觀點認為狩獵促進了人類的攻擊性——這種觀點是基於對黑猩猩侵略性狩獵的觀察——但他認為它培養了冷靜的頭腦。與擁有蠻力和致命牙齒的黑猩猩不同,早期人類不能僅僅透過侵略性攻擊來制服獵物。相反,皮克林認為,“他們獲得了情緒控制”,並使用大腦而不是蠻力來獲取獵物。他認為,使人族能夠從遠處殺戮的工具的出現幫助他們將攻擊性情緒與狩獵脫鉤。

愛荷華州立大學靈長類動物學家吉爾·普魯茨 (Jill Pruetz) 對塞內加爾一個不尋常的草原棲息黑猩猩種群的研究支援了這一假設。與森林棲息的同類使用徒手捕獵大型、危險的猴子不同,塞內加爾黑猩猩主要使用削尖的棍子作為目標,捕獵被稱為嬰猴的小型夜行性靈長類動物,他們將棍子戳進這些小型靈長類動物白天睡覺的樹洞中。皮克林指出,塞內加爾黑猩猩的狩獵方式比森林黑猩猩更加溫和,後者會對獵物進行瘋狂的毆打。也許這些黑猩猩使用的“長矛”幫助它們保持冷靜。

狩獵還在另一個方面造就了人類。智人是靈長類動物中獨一無二的,它殖民了地球的每一個角落。在人族進化的最初五百萬年中,我們的祖先一直留在非洲的範圍內。但在兩百萬年前之後的某個時候,人屬開始將其觸角擴充套件到舊世界的其他地區。為什麼突然產生了漫遊癖?理論很多,但這很可能是狩獵將人族帶出了家園。那時,歐亞大陸的大部分地區都被熱帶稀樹草原覆蓋,類似於人屬在非洲習慣覓食的熱帶稀樹草原。因此,當人族邁出離開非洲的第一步時,他們可能一直在追逐獵物。

在隨後的數千年裡,發生了更多的人族遷徙,每一次遷徙都有其獨特的環境驅動。儘管我們的祖先可能並非總是在這些開創性的旅程中追蹤獵物,但他們殖民遙遠的地方並在全新的生態條件下蓬勃發展的能力,取決於幫助人屬成為世界上最不可能、最成功的掠食者的身體和行為特徵。

更多探索

最早的持續人族食肉行為的考古學證據。約瑟夫·V·費拉羅 (Joseph V. Ferraro) 等人在PLOS ONE,第 8 卷,第 4 期,文章編號 e62174;2013 年 4 月 25 日。

肩部的彈性儲能和人屬高速投擲的進化。尼爾·T·羅奇 (Neil T. Roach) 等人在自然,第 498 卷,第 483–487 頁;2013 年 6 月 27 日。

獵物死亡率特徵表明,奧杜威的早期更新世人屬是伏擊掠食者。亨利·T·邦恩 (Henry T. Bunn) 和阿莉婭·N·古爾托夫 (Alia N. Gurtov) 在第四紀國際,第 322–323 卷,第 44–53 頁;2014 年 2 月 16 日。


來自我們的檔案 發人深省的食物威廉·R·倫納德 (William R. Leonard) 2002 年。

凱特·王 (Kate Wong) 是一位屢獲殊榮的科學作家,也是大眾科學的高階編輯,專注於進化、生態學、人類學、考古學、古生物學和動物行為。她對人類起源很著迷,並且已經報道了 25 年以上。最近她開始痴迷於鳥類。她的報道帶她去了尼安德特人曾經稱之為家園的法國和克羅埃西亞的洞穴,肯亞圖爾卡納湖岸邊尋找世界上最古老的石器工具,馬達加斯加的一次挖掘古代哺乳動物和恐龍的探險,南極洲冰冷的海域,在那裡座頭鯨以磷蝦為食,以及在康涅狄格州進行的“大日”比賽,在 24 小時內儘可能多地找到鳥類物種。凱特是與唐納德·約翰遜 (Donald Johanson) 合著的露西的遺產:人類起源的探索一書的合著者。她擁有密歇根大學生物人類學和動物學理學學士學位。在 X(以前的 Twitter)上關注王 @katewong

更多作者:凱特·王 (Kate Wong)
大眾科學雜誌第 310 卷第 4 期本文最初以“人類掠食者的崛起”為標題發表於大眾科學雜誌第 310 卷第 4 期 (),第 46 頁
doi:10.1038/scientificamerican0414-46
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