『靈魂源始』第二十章 人類演化的「斷層」之謎
作者:張開基
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這是「考古人類學」上的一個難解之謎,當然並不單單屬於考古學家的難題,也是對人類演化過程有興趣者的同樣難題;因為自從人類對考古工作正式展開科學化的研究(迄今不過200年),越是晚近,由於諸如碳14的鑑定法和DNA的溯源科技,讓我們對人類自身起源有了更豐富的認知。
關於對於人類的考古學,從直立人開始一直到所謂現代人的祖先—晚期智人的發掘研究,都有了可徵信的斷代,各個時期的各種人類化石,從大約700萬年前迄今的都有珍貴的化石或實體樣本。但是,唯獨大約10萬年至4萬年之間,沒有什麼發現?
簡而言之,現在考古人類學家手中握有的具體人骨化石或尚未成為化石的遺骸,從700萬年前到10萬年前的都有,從4萬年前到今天的各類人種的遺骸標本也很豐富,但是,卻少了10萬年至4萬年之間的遺骸標本,在全世界各地大規模發掘的原始人類遺址中,都是在這段「真空期」之前或之後的?
難道這大約6萬年的時光中,全世界的人類都突然憑空蒸發消失了嗎?不然怎麼會有所謂的「北京原人」和「爪哇原人」以及「山頂洞人」、「尼安德塔人」、「克羅馬囊人」,前三者是數十萬年前的人類,後者是4萬年以後的人類,那麼中間那些人類去了那裡呢?
這個謎團,從10萬年到7萬5千年之間,地球發生了什麼重大的事?迄今還沒有人知道?但是,時當7萬5千年時,地球上確實發生了重大的變故,那就是「印尼蘇門答臘島」上的「多峇火山」曾經發生了超級巨大的爆發,所以又被稱為「多峇巨災」(註1)。
由於這個超級火山的猛烈爆發,使得火山熔岩和高熱的火山碎屑流迅速吞沒了大半個「蘇門答臘島」,所有的生物包括人類瞬間就被燒光了,但是,「多峇火山」噴出的火山灰,直衝到了平流層,並且很快速的散布到全世界,整個地球都被灰濛濛的火山灰所籠罩,陽光迅速的失色和失溫,地球有好幾年變成突發性的「小冰河期」,所有的植物因為缺乏足夠的陽光進行光合作用,所以幾乎都無法存活,而草食動物首先遭殃,因為食物匱乏而大量死亡,而連鎖反應的,肉食動物也隨之滅絕,人類當然也不例外,依照模型實驗的推斷;當時全世界大概只剩下2000到不足10000人的一個氏族種群,也就是居住在現今東非一帶的原始土著(按:據基因研究,應該就是現在還存在的「布須曼族」的直系祖先)。
然後,這些倖存的人類直系祖先在往後地球逐漸回溫之後,因為食物和其他物資的嚴重匱乏,被迫向北和向東邊長距離的遷徙-------最早一批人大約在45000年前沿著非洲南方海岸,以各種還同樣倖存的海鮮魚類、貝類、軟體動物等等為食,逐漸經由印尼為跳板,渡海移民到了澳洲,而另一支北上到了中東地區,再遷徙並擴散至整個歐洲地區,中間一支則是經由印度大陸再經由中南半島,最後來到中國定居。還有一小部份則從中東北上到了西伯利亞,最後才經由「白令海峽」當時的陸橋;直到大約12000年前才進入北美洲大陸,最後又擴散到了中南美洲(就是印地安人,也是最後一次大遷徙的族群,其中也有一小部份仍居住在西伯利亞)。
由於這次「多峇巨災」的影響至為重大,全世界的原始人類從原先的將近百萬人(筆者按:依據人類學家對於古今人口數的推估,在距今10萬年前,分散在全世界的人類總數大約在數十萬人左右,最多應該不會超過百萬人以上),遽然減少到了幾近滅絕的數千人,這也就形成所謂的「種群瓶頸效應」或「人口瓶頸」。
依據地質學家的研究,地球上的陸地像千層派一般,隨時間的推移,一層一層的由下往上堆積,越往下的地層年齡越古老,越接近地表的越年輕,所以,地質學家可以依據一層層的地質特徵進行比對,並且可以由此來斷代,但是,例外情形是在「板塊與板塊」互相推擠的斷層線,被往上推抬甚至自然露頭的岩石,往往可以更清楚的看到一層層不同年代形成的地層,甚至也往往因為滄海桑田的地形地貌改變之下,譬如像喜馬拉雅山脈這麼高聳的山峰上;竟然會發現許多遠古海洋生物的化石,如海螺、貝類、蝦蟹類的化石,可以證明整個喜馬拉雅山脈是在遠古時代,印度板塊猛烈撞擊推擠歐亞大陸板塊,而使得原本是海洋的地層猛然的隆起,變成了全地球最高的山脈。
同樣的,有些原本是陸地的地區,因為滄海桑田的變化,甚至是冰河期結束時,大量溶冰造成海平面的上昇以及大洪水的沖刷而下沉或沒入海中,但是,也因為地層的沉積作用,使得每個「沉積層」中夾藏的各種化石,因為地層的斷代定年,可以得知這些化石存在的確切年代,同樣的,有關人類的化石或者尚未形成化石的人類骨骼遺骸被夾藏的「沉積層」會自然透露存在的年代,再加上一直沿用的放射線碳14的定年法,考古學家對於原始人類的化石或遺骸,通常推估出來的年代差距還不算太大。
那麼10萬年前到7萬5千年之間;地球到底發生了何種重大變故,而使得這段期間人類化石的環節缺失謎團,目前還無法得知?不過,因為「多峇巨災」的緣故,當時期全世界各地將近百萬的原始人類,幾乎死亡殆盡,差點像生存了一億多年的恐龍一般悉數滅絕,只留下東非幾千人的小氏族不知道何種原因,竟然奇蹟似的僥倖存活下來,也才造就了今天的我們及全世界超過70億人口的存在。
如果說,當時期全世界有將近百萬的人口規模,短時間內幾近全數滅絕,跟其他動植物一樣的屍橫遍野,白骨累累,那麼為什麼從7萬5千年到4萬年前這段期間,竟然沒有原始人類的化石被發現呢?
這的確也是令人百思不解的大謎團?
不過,我們雖然未必都是考古人類學家或生物學家或地質學家,但是,好奇心人人都有,我們難道就不能發揮一下「福爾摩斯」或者「柯南」的研究精神,合乎邏輯的來推理一下?
不妨想想,譬如非洲的「露西」,譬如「北京原人」、「爪哇原人」以及其他一些知名卻是「獨一無二」的人類化石等等,他們生存的時代絕對不可能是孤家寡人一個人單獨存活在自己的時代,一定是和我們同樣「群居生活」的,那麼為什麼被考古學家發現並確切斷定生存年代時,卻是如此寂寞孤單而沒有任何同伴或親人同時被發現的呢?
答案也不難,因為時空環境,一是當時「這個露西」或者「這個北京原人」或者「這個爪哇原人」恰好是正在單獨離群的某個地方,所在位置與同伴或親族有一段距離,但是,單獨的個體和原本隸屬的族群可能遭受了不同的外在條件而死亡,死亡之後正因為自然環境的不同,經過幾百幾十萬年滄海桑田的自然變化,原本的同伴遺骸可能被洪水沖散,各自分別被泥土掩埋在大面積的地層裡,又或者散落在河流、沼澤、湖泊或被沖進海裡,以致徹底腐爛到「屍骨蕩然無存」,那麼當然「這個露西」或者「這個北京原人」或者「這個爪哇原人」就可能變成全球「孤品」而獨一無二了。
依據這樣的推理;我們不妨想像一下,因為「多峇超級火山的大爆發」,在發生地的「印尼蘇門答臘大島」的幾百公里方圓內,所有動植物和原始人類瞬間就被巨量的火山熔岩和碎屑流直接吞噬而化為烏有,沒有留下任何一丁點的殘片。但是,整個地球也很快被巨量的火山灰所籠罩,不只是遮天蔽日的擋住了正常的陽光,使得全球溫度急遽下降,形成了「短期小冰河期」,而火山灰和空中水氣的結合,形成了濃度極高的「硫酸雨」,有可能連續下了幾年,而人類和其他動物的屍體暴露在荒野,最先腐爛的當然是皮肉筋膜,留下的只剩骨骼,而動物的骨骼成份就是石灰質和鈣,這些成份又正好是最經不起強酸的腐蝕,因此,在連續由濃變淡的高濃度「酸雨」的腐蝕之下,也許有的是「屍骨蕩然無存」,有些則變成一碰就碎成齏粉的狀態,那麼再經過自然風化和冰河的擠壓,結果依舊是「屍骨蕩然無存」,也所以,從7萬5千年到4萬年前這段期間,沒有留下可以被我們後代考古人類學家或古生物學家發掘到的化石或遺骸;而那些留在非洲以及被迫大遷徙的倖存人類,從幾千人慢慢繁衍的後期人口,人數當然不會突然暴增,甚至有些少部份的族群可能就在大遷徙的過程中,不幸做出錯誤的選擇,最後就因為饑餓或疾病而死在半路上--------
而從第一批移民經由印尼抵達澳洲,大約是距今4萬5千年前,也是從那時開始,不論是成功長距離遷徙移民到了中東、歐洲、東南亞、中國,最後移民到了北美洲的原始人類,當然是逐漸繁衍出了更多的人口,也因此才會在距今4萬年開始起,又重新在世界各地留下了較多的骨骼遺骸,可供現代考古研究。
以上當然是筆者個人的假設,不過在這個「人類考古大謎團」目前還未能完全解開之前,筆者的這個推論假說未必就一定不可能或者完全是荒誕不經的無稽之談。當然,筆者基於對自然和生命研究的熱衷,也衷心的期盼能很快的就看到有真正確切可信的解答出現!
註1:根據多峇巨災理論,現代人的進化是受到近期一次在印尼蘇門達臘島北部的多峇湖(en:Lake Toba)的大型火山爆發造成的巨災所影響。這個理論由美國伊理諾大學(University of Illinios at Urbana-Champaign) 的史坦尼·安布魯士(Stanley Ambrose) 最先提出。
理論人類在最近三至五百萬年與其他靈長類動物在進化中分離。人類之中産生了數種不同的物種。
根據這理論,一次大規模的火山爆發使人類數目大爲減少。這火山爆發可能在七至七萬五千年前在印尼多峇湖發生,強度爲火山爆發指數的8級,即超大規模 (mega-colossal)級數。釋放的能量達到十億噸列性炸藥當量,或爲1980年聖海倫火山爆發的三千倍。大量的火山灰令全球溫度在之後數年間下 降了攝氏3至3.5度,引起一次冰河時期。
突然的巨大環境改變可能令當時各種物種進入群體樽頸(英語:Population bottleneck),導致分散的人類群體加速異化,最終使現化人的先祖以外的人類絕種。
地理證據一些地理證據及電腦模擬支持多峇巨災的可能性。基因遺傳證明現在的人類雖然表面看來分別頗大,但根據遺傳基因突變的平均速率推算,現代人全都是源自一個在多峇巨災發生的年代只有一千至一萬人的群體。
遷移按這理論,巨災之後一段時間,氣候及環境好轉,現代人的祖先從非洲出發,先到達印支半島及澳大利亞,然後再往中東雙子河流域,及亞洲其他各地。
人類基因組測序計畫進行了29年,顛覆了之前古人類學的人類多地起源模型,從現存人類追溯到非洲6萬至20萬年前的智人。非洲智人的一部分在4.5萬至6萬年前走出非洲,遷徙到世界各地。
智人出非洲時,全球還在末次冰期中。末次冰期是第四紀的更新世內發生的最近一次冰期。末次冰期約於11萬年前開始,於西元前9600-9700年完結。這 段期間曾出現數次的冰進及冰退。冰退稱為間冰段。格陵蘭的冰芯鑽探表明,過去十萬年的末次冰期共有24個間冰段。末次冰期的最盛期發生於約1.8萬年前。 一般而言,全球冷卻及冰川前進的模式相似,但也有局部的分野,因而很難以大洲來比較。
在末次冰期,海平面下降,最多時海平面比現在下降120米。大陸和島嶼周邊有很大面積的冰層,河流也往往結凍。有些大陸之間、與島嶼之間、島嶼之間因海平 面下降連接起來或被冰層連接起來。例如:東南亞(緬甸、印度支那半島、海南島、馬來半島與巽他群島的蘇門答臘島、爪哇島、加里曼丹島、菲律賓群島的一些島 等)露出水面並連成一體的陸地,是巽他古陸(Sundaland);而澳大利亞、新幾內亞和塔斯馬尼亞,合為一體,稱為薩胡爾古陸 (Sahulland)。如下圖所示:
美國伊利諾伊大學的斯坦萊·安布魯斯(Stanley Ambrose)提出多峇巨災理論:7萬至7.5萬年前在印尼多峇湖發生一次大規模的火山爆發。這火山爆發強度為8級,即超大規模級數。釋放的能量達到 10億噸烈性炸藥量,或為1980年聖海倫火山爆發的3000倍。大量的火山灰令全球溫度在之後數年間下降了3至3.5攝氏度,引起一次冰進時期,使那時 的世界人口大為減少。
此後氣候寒冷而乾旱,而大海可以緩解下降的氣溫和乾燥的空氣,海貝等食物又容易獲取,非洲智人群體在印度洋東非海岸線生存。
在4.5萬至6萬年前的某段時間,海平面較低,在紅海的曼德海峽(今非洲吉布提與亞洲葉門之間),海冰連接了東非和阿拉伯半島。一群非洲智人(帶有Y染色體單倍群CT)為了追逐食物,不經意地踏上了歐亞大陸。
這個群體繼續向前沿著印度洋的海岸線遷徙,不久就就到達了印度河河谷。這個河谷以及南亞次大陸是遷徙者遇到的氣溫和濕度最高因而植被最茂盛的地方,如下面的末次冰期的陸地植被圖所示:
因為自然環境好,他們在此停留,後代分化出CF人群和DE部分人群。CF人群的部分後代的Y染色體單倍群的突變經歷了:
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