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这些石器的制造产生了一个有趣的认识能力的问题。最早的工具制造者的心智能力是否与猿相似，但是表现方式不同？或者工具制造者要有较高的智慧？工具制造者的脑子大约比猿脑大50％，这一结论从直觉上似乎是显而易见的。不过科罗拉多大学的考古学家托马斯•温（Thomas Wynn）和苏格兰斯特林大学的灵长类学家威廉•麦克格鲁（William McGrew）却不同意这种观点。他们分析了猿类表现出来的某些操作技能，并在1984年发表的一篇叫作“奥杜韦工业的一种猿的观点”的文章中下结论说：“我们可以发现奥杜韦工具的所有空间观念存于猿的心中。的确，所有大型猿类可能具备上面描述的空间能力，这使得奥杜韦的工具制造者不是独一无二的。”
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我觉得这种说法实在令人感到惊奇，不仅是因为我曾看到人们将一块石头猛击另一块石头制造“石器时代”的工具很少能够成功。石器不是那样做成的。为了制造石器，托思曾花了多年时间去完善技术，他对从石头上打下石片的力学原理有很好的理解。为了有效地进行工作，打石片的人必须选择一块形状合适的石头，从正确的角度进行打击，为了能将适当份量的力施于正确的地方，打击动作本身需要多次实践。托思在1985年的一篇文章中写道：“早期的制造工具的原始人对加工石头的基本法则有着较好的直觉，这一点似乎是很清楚的”。他最近告诉我，“最早的工具制造者具备超出猿类的心智能力，这是没有问题的”，“制造工具需要有一种重要的运动和认识能力的协调”。
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美国亚特兰大的语言学研究中心正在进行的一项实验正是为了测试这个问题。一位心理学家休•萨维奇•朗博（Sue Savage Rumbaugh）十几年来一直在研究黑猩猩发展思想交流的能力。托思最近开始与她合作，试图教一只名叫坎齐（Kanzi）的黑猩猩制造石片。坎齐在制造锋利石片时，无疑表现出创新的思维，但是迄今为止，它还没有能重复最早的工具制造者曾经利用过的系统打片技术。我设想这表明温和麦克格鲁是错误的，最早的工具制造者有着超过现代猿的认识能力。
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那就是说，最早的工具是简单的打出什么样子就是什么样子的，这一点仍然是真实的（见图2-5）。大约在140万年以前，在非洲发现一种新型的石器组合，考古学家称之为阿舍利工业，它得名于发现该石器的法国北部的圣阿舍尔（St. Acheul）地点，这一种工具的晚期变体是首次在该处发现的。于是在人类的史前时代第一次有了证据表明石器制造者心中有一个他们想要制造出来的石器的模板，他们是有意识地将一种形状施加于他们利用的原材料上。能证明这一观点的这种工具被称为手斧，这是一种需要非凡的技巧和耐心去制作的泪滴状工具。托思和其他作实验的人用了几个月时间才获得足够的技巧来制造与现在考古记录中所发现的同等质量的手斧。
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图2-5 工具的技术 下2排是奥杜韦技术的代表，大约250万年前首次出现于考古记录中，包括一件石锤（白的卵石），简单的砍砸器，刮削器（与石锤在同一排）和小而锋利的石片（在上一排）。上2排足阿舍利工业的器物， 大约140万年前首次出现于考古记录中，较有特性的工具是手斧（两件泪滴形工具），薄刃砍砸器和手镐（喙啄器），还有与奥杜韦石器组合中发现的相似的小工具
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在考古记录上手斧是随着直立人的出现而出现的。直立人被认为是能人的后代，是智人的祖先。我们在下一章将会看到，可以合理地推论手斧的制造者是直立人，因为他们的脑子大大地超过能人。
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当我们的祖先发现了持续地制造锋利石片的诀窍时，便有了人类史前时代的一次重大的突破。人类突然能得到以前无法得到的食物。正如托恩常常以实物展示的那样。小小的石片是一种高度有效的工具，除了那些异常坚韧的兽皮以外，能切开所有兽皮，以使兽肉暴露出来。无论他们是猎人还是拣食剩尸者，制造和使用这些简单石片的人都使自己能得到一种新的能源——动物蛋白。这样，他们不仅能扩大他们觅食的范围，而且也增加了成功地生育后代的机会。生殖过程是一种消耗很大的事情，扩大膳食包括肉类，会使生殖过程更加安全。
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当考古记录中出现石器、几种南方古猿，可能还有人属的几个种的时候，人类学家的一个老问题当然是，谁制造了工具？我们怎么能确定谁是工具制造者？这是极为困难的事情。如果我们发现石器只与人属的化石而没有与南方古猿化石在一起，那么可以认为这表明人属是唯一的工具制造者，可是史前记录不会这样明确。萨斯曼曾经根据南非出土的他相信是南方古猿粗壮种的手骨的解剖构造争辩说，这种动物具备足够的操作能力来制造工具。但是无法肯定它是否真正地制造了工具。
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我的立场是，我们应当寻找最简单的解释。我们从史前时代的记录中知道，在比距今100万年较晚的时期中，只存在有人属成员，我们还知道他们制造了石器。除非有足够的理由去作其他设想，下结论说在史前时代只有人属才能制造工具似乎是明智的。各种南方古猿和人属清楚地有着不同的特定适应，人属吃肉很可能是这种差别的一个重要部分。石器制造是肉食者能力的一个重要部分；没有这些工具，吃植物者也能生存。
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托思在研究肯尼亚考古遗址的工具和做制造工具的实验时，有一个重要的发现。在最早的工具制造者中使用右手的人多于使用左手的人，恰如现代人那样。虽然各个猿有的是右利手，有的是左利手，但在猿群中没有占优势的一方。现代人在这方面是独一无二的。托恩的发现使我们对人类进化有一项重要的认识，即大约200万年前，人属的脑子已经变成真正的人脑。
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人类的起源 [:1700188757]
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人类的起源 第三章 不同种类的人
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只是最近才完成的令人兴奋和富有想象力的研究工作，才使我们用化石深入了解我们已不复存在的祖先的生物学方面的情况成为可能。例如，对人类的某一物种的个体何时断奶，何时性成熟，期望寿命有多长等等，作出合理的估计。我们凭借已知的这些知识，已开始看到人属在其刚刚出现时就是一种不同的人类。南方古猿和人属之间生物学上的不连续性，从根本上改变了我们对人类史前时代的认识。
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直到人属出现以前，所有两足行走的猿都有小的脑子、大的颊齿和前突的上下颌，并且实行一种似猿的生存战略。他们主要吃植物性食物，他们的社会环境可能类似于现在生活在稀树草原的狒狒。南方古猿只是行走方式像人，而除此之外，则没有一点是像人的。我们仍然说不准在250万年前的某段时间里，究竟何时才出现第一批大脑子的人类。牙齿的变化也可能是一种由纯植物构成的食物，向也包括肉类的食性改变而产生的适应。
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自从30年前发现第一批能人化石以来，最早人属的这2个方面（脑体积和牙齿构造的变化）已经弄清楚了。或许因为我们现代人被脑子机能的重要性所迷惑，人类学家们过于将其注意力集中到发生在能人进化过程中的脑子体积的跃进——从大约450毫升增大到600毫升以上。无疑，这是把人类史前时代引到新方向上来的进化适应的重要部分。但这只是一个部分。对我们祖先的生物学的新研究，显示出其他许多事物也改变了，使这种生物从类似于猿变得更像人。
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人类发展的最重要的方面之一，是婴儿初生时实际上是软弱而不能自助的，还要经历一段较长的儿童期。此外，如每位父母都知道的，儿童还经过一个青年生长突然加快的时期，此时他们以惊人的速率增加身高。在动物界中唯独人类才有这种现象：大多数种类的哺乳动物，包括猿类在内，都是从婴儿期几乎直接进入成年期的。从一个人类的青年个体到成年，在生长突然加快期中身体尺寸的增加大约为25％；反之，黑猩猩的稳定的生长曲线意味着它们的身材从青年到成年只增加14％。
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密执安大学的生物学家巴里•博金（Barry Bogin）对生长曲线的差别有一种创新的解释。人类孩童的身体生长速率与猿类相比是慢的，虽然脑的生长速率是相似的。结果是，如果按正常的猿类生长速率发育，人类儿童将会小于他们的正常尺度。博金提出，如果青年人必须接受文化的熏陶，那生长突增期的益处是与他们必须达到的高强度的学习有关的。如果生长中的儿童和成人的身体尺寸有大的差别，则儿童可以更好地向成人学习，可以建立起师生关系。如果幼儿身材是按照与猿相似的生长曲线所能到达的高度，则可能产生对抗而不是师生关系。当学习时期过去以后，身体便凭借青年生长突增期“赶上来”了。
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人类通过强化的学习变成人，人类不只是学习维持生存的技能，而且还学习传统家族关系和社会规律等，也就是文化。无自助能力的婴儿受到照料，较大的儿童受教育的社会环境比猿类社会更具有人类的特征。文化可以说是人类的适应，儿童期和成熟期的不寻常的型式使这种适应成为可能。
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可是，人类初生婴儿的无力自助主要是一种生物学上的需求，而不是文化上的适应。人类婴儿出世的时间太早了，这是由于我们大的脑子和人类骨盆结构制约造成的结果。生物学家们最近认识到，脑子大小不只是影响智力，它还与许多被称为生命历史因素的东西有关，例如断奶的年龄，达到性成熟的年龄，妊娠期和寿命。在脑子大的动物物种中，这些因素趋于延长：婴儿断奶要比脑子较小的动物物种来得迟些，性成熟晚些，妊娠期长些，个体寿命长些。根据与其他灵长类的比较所进行的一项简单的计算显示，平均脑量为1350毫升的智人的妊娠期应该是21个月，而不是实际经历的9个月。因此人类的婴儿在诞生之后还要有一年的时间才能赶上去，所以他们是无自助能力的。
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为什么会发生这种情况？为什么大自然过早地把人类的新生儿暴露于进入人世的危险中？答案是脑子。猿的新生儿的脑量平均大约200毫升，大约为成年时脑量的一半。需要增加一倍的脑量在猿的生命的早期就很迅速地达到了。相反地，人类新生儿的脑量只为成年的1/3，在早期迅速的生长中，脑体积增加3倍。在脑子于生命的早期生长到成年的大小这个问题上，人与猿是相似的；于是，如果人像猿一样必须把脑量加倍，则人类新生儿的脑量必须有675毫升。正如每一个妇女都知道，分娩脑子体积正常的婴儿确实是困难的，有时会威胁生命。的确，在人类进化过程中，骨盆的开口增大以适应脑子的增大。但是骨盆开口的增大是有限度的，有效的两足行走的工程学的需要设定了这个限度。当新生儿的脑量为其现在的数值—385毫升时，便达到了这个限度。
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从进化的观点看，我们可以说，原则上人类脱离似猿的生长型式是在成年脑量超过770毫升时。如超过这个数字，脑量便不得不从初生起增大2倍以上，于是开始有了那种“过早地”进入人世的婴儿的无力自助的型式。能人的成年脑量大约800毫升，看来是处于猿的生长型式与人的生长型式之间的分歧点上，而早期直立人的脑量大约900毫升，这便把这个物种明显地推向人的方向。请记住，我论证这个问题时用了“原则上”一词，假定直立人的产道与现代人一样大。事实上，我们能够从对特卡纳男孩骨盆的测量，对直立人在这一方面变得如何地近似现代人得到一个较清楚的认识，特卡纳男孩是我的同事和我在80年代中期于距特卡纳湖西岸不远处发掘出的早期直立人骨骼（见图3-1）。
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男人和女人骨盆出口的尺寸是近似的。所以我们测量了特卡纳男孩的骨盆出口的尺寸，便能正确估计它的母亲的产道的大小。我的朋友和同事艾伦•沃克是约翰•霍普金斯大学的解剖学家，他用发掘时分开不在一起的骨骼重建了这个男孩的骨盆，他测量了骨盆出口，发现它比智人的小。他计算出直立人新生儿的脑量大约为275毫升，这样的体积大大地小于现代人新生儿的脑子。
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