我们居住在洞穴里的祖先的基因组中，是否已经包含了一组或多组基因，能够让现代人类创作出极其复杂的音乐以及撰写出含义深刻的小说呢？早期人类似乎已经具备了远超出适应当时环境所需要的智慧潜能。
——大野乾（Susumu Ohno）
大约 700 万年前的非洲，人类开始与黑猩猩、倭黑猩猩在演化路线上分道扬镳。在随后的数百万年中，多个古人类物种离开了他们出生的摇篮，通过数次迁徙前往世界的各个角落。我们这一物种——智人，大约出现于 30 万年前，曾经与其他一些古人类共同生活在地球上，如下图所示。然而，匪夷所思的是，其他古人类物种都已经灭绝，智人是目前仅存的一个人类物种。人类与黑猩猩的演化分离可能是由于东非大裂谷的气候变化导致的，普遍干燥的气候导致森林面积缩小，古人类被迫走出森林来到稀树草原上，原本已经适应了草原生活的大批食草动物的诱惑可能也对古人类走出森林起到了一定的作用。
人类物种的演化
到大约 450 万年前，我们的祖先已经开始直立行走了一段时间，这让他们得以从其他大多数动物中脱颖而出。对此，最生动的一个证据是在坦桑尼亚拉多里发现的，它的年代比 450 万年前这一时间点稍晚一点。大约 360 万年前，3 个南方古猿走过一片刚刚被落下的火山灰覆盖的区域，他们的脚印得以保留至今并展现在我们眼前。理查德·道金斯说：“有谁不好奇这些人彼此之间是什么关系？他们漫步的时候是否牵着手？甚至他们是否交谈？他们在那个上新世的黎明一起做了什么被时光遗忘的事？”
直立行走让我们的祖先能够去更远的地方寻找食物，以及从更远的地方发现捕食者的威胁。直立行走还解放了他们的双手来搬运食物、制作工具以及挥动武器。但是，创新总要付出代价。直立行走需要对腿骨的结构做出巨大的改变。不仅大腿骨要变得更长，骨盆要变得更短、更宽，而且还需要演化出更有力的臀部肌肉，即臀大肌，以便保持骨骼直立并带动它们进行奔跑。
尽管我们的南方古猿祖先已经学会了直立行走，但他们的脑依然很小——比其他猿类要大一点，但也就相当于一颗葡萄的大小。从此之后，越来越大的脑成了人类演化的趋势，形成这一趋势的一个原因是火的使用以及烹饪的发明。大猩猩之类的猿类拥有相对于体重来说非常巨大的胃用来消化食物，这会消耗大量的能量。但是，烹饪能够将食物中的长链蛋白质分解成为可直接利用的氨基酸，它就像是一个位于体外的胃，分担了体内的胃的一部分工作。用于消化食物的能量减少了，这些能量就可以用来强化脑的功能，毕竟脑是一个更加耗能的器官，它消耗的能量占全身的约 20%。促使脑容量增长的另一个因素是更大比例的肉食，因为肉类相比植物来说能量密度更高。
直立人是第一个具有人类身体外形的古人类物种，他们出现于 190 万 ~180 万年前。在露天的草原上，直立行走具有一定的优势，因为这样可以尽量减小身体被太阳直射的面积。可能就是在这个时候，我们的祖先褪去了身上的长毛，变成了一种与众不同的“裸猿”。通过裸露的皮肤，直立人能够通过出汗的方式高效地散热。直立人还拥有长长的腿和强有力的臀大肌，他们是天生的奔跑者，也许他们曾长距离追逐野兽，不停地奔跑直到他们的猎物累倒在地。尽管比直立人跑得快的动物有很多，但其他的捕食者，甚至是狼，都没有直立人跑得远。
直立人是第一个走出非洲的古人类物种，可能是在气候变化的驱使下，他们于大约 180 万年前走出非洲，首先传播到西亚，然后是东亚和南欧。大约 60 万年前，可能有另一个古人类物种——海德堡人第二次走出非洲，他们是尼安德特人和现代人类的祖先。
智人首先出现在 30 万年前的非洲，相比他们的祖先，智人具有显著增大的脑，并发展出庞大的新皮质，因此具备了更强的思维能力。智人分别于 10 万年前和 6 万年前先后两次走出非洲大陆，并逐渐取代了此前走出非洲的其他人类物种。在欧洲，现代人类与尼安德特人发生了接触，他们与这些身材矮小粗壮，颧骨格外突出的古人类共同生活了几万年，随后尼安德特人于大约 4 万年前灭绝。实际上，说尼安德特人已经灭绝是不完全正确的，因为他们与我们的物种发生了混血。我们之所以知道这一事实，是因为在现代欧洲人的 DNA 中，有大约 2% 来自尼安德特人。而且，一个人携带的 2% 与另一个人携带的 2% 并不相同，再加上全世界总共有约 80 亿人，因此现存的尼安德特人 DNA 总量显然比他们在地球上存在的时候还要多！
尼安德特人可能是最后一个在地球上与我们共同生活过的人类物种，我们只是侥幸胜出而已。大约 5 万年前，现代人类到达印度尼西亚的佛罗里斯岛（可能产生了灾难性的后果），那里是佛罗里斯人的家园。佛罗里斯人是在2004 年才被发现的，他们有个昵称叫“霍比特人”，因为他们的身高只有 1 米左右。岛屿矮态常见于生活范围局促的物种，这是为了适应有限的食物资源，佛罗里斯人是唯一已知遭遇这一命运的人类物种。佛罗里斯人有可能是直立人的后代，也可能是一种早于直立人走出非洲的未知古人类的后代。
随着现代人类的足迹遍布世界，他们不仅遇到过佛罗里斯人和尼安德特人，还遇到过丹尼索瓦人。丹尼索瓦人的发现来自 2008 年在西伯利亚阿尔泰山脉的丹尼索瓦洞穴中出土的一根指骨，人们发现大部分东亚人身上都有丹尼索瓦人的 DNA。
为什么智人能够成为最后唯一幸存下来的人类物种呢？这依然是一个未解之谜。其中一种可能性与我们更长的童年有关。在过去的 150 万年中，自然选择演化在我们的婴儿期和青春期之间额外增加了 6 年的时间。实际上，这是由双足直立行走造成的，因为直立的姿态需要让臀部变窄，于是产道也随之变窄。由于我们的脑长得越来越大，这迫使我们还处于胎儿阶段时就要提早出生，将更多的生长发育过程留到子宫外完成。
重要的是，有证据表明尼安德特人的童年更短，他们可能早在十一二岁就能达到性成熟。童年时期人脑的可塑性更高，也拥有更强的重连接能力，因此更长的童年为我们提供了对快速变化的环境更强的适应能力，而当时正值冰期末期，气候快速变化，尼安德特人就在那时灭绝了。美国作家奇普·沃尔特（Chip Walter）说：“若非拥有漫长的童年，我们也不会成为留存到最后的猿人。”或许，人脑在童年时期的剧烈适应性变化能够解释为什么我们与祖先之间微小的 DNA 差异会产生如此不同的能力。尽管我们与黑猩猩有 98%~99% 的 DNA 都是相同的，但它们不会说话，更不会建造城市、制造智能手机或是登上月球。显然，一定有某种东西将这 1%~2% 的基因差异放大，最终形成现实世界中超乎想象的巨大优势。
以上内容节选自科普畅销书《第一性原理：21堂科学通识课》，如果你对人类自身起源感到好奇，想要更多了解我们祖先是如何一步步演变成为今天的模样，可以进一步阅读本书。本书分为 21个章节，每个章节讲述了一个科学主题的核心知识点，内容涵盖从引力到黑洞，从狭义相对论到脑科学等各种热门的科学话题。作者希望读者只理解每个要谈论的主题的中心概念，因为其他一切知识都是从这个概念延伸的。书中充满了令人惊叹的科学事实、有趣的科学史和杰出的科学家，内容生动有趣、轻松易读，可以帮助读者轻松了解这个时代最重要的科学知识。
《第一性原理：21堂科学通识课》
作者：[英]马库斯·乔恩 (Marcus Chown)
出版时间：2024年6月
