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有些与恐龙同时代的小型哺乳动物早就找到了一个特别的生态位——生活在树上。要躲开大型动物，树上是理想的避难所，同时树还能提供独一无二的食物来源，比如树叶、水果、树冠里和雨林树冠层里的昆虫等。长得像啮齿动物的树鼩，很可能就是所有灵长动物的共同祖先。树鼩最早出现在恐龙灭绝前后，也有可能更早。这些最早的灵长动物之所以与众不同，是因为它们有可以抓握的拇指和脚趾，在眼窝周围有独特的骨骼结构，并且对水果情有独钟。灵长类动物以共同的面貌在非洲、东亚以及美洲生存发展，直到大约3000万年前，无尾猿才从旧世界其他有尾巴的猴子（例如狒狒、狐猴、猕猴等）中分化出来。
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在无尾猿的总科中，大猿（也叫类人猿）和小猿（也就是长臂猿科）在大约1800万年前分道扬镳。大猿这个分支首先分化出了猩猩属（属是高于种的生物学分支），随后是大猩猩属。而最后分化出来的黑猩猩属和人属，则很可能是在大约700万年前分道扬镳的。现存的大猿就由这四个属组成，而其中除了人属之外，每个属都有两个种，例如黑猩猩属就包括黑猩猩和倭黑猩猩。而人属只有智人这一个物种存活至今，这就是我们人类。
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总体而言，大猿生活在树上的时间比它们的祖先要短得多，而且正如其名，大猿体形更大，一般来讲也更聪明，至少从我们的角度来看是这样。离开树解放了它们的双手和拇指，由此产生的操控环境的能力（比如用棍子获取食物）也给它们带来了一些演化优势。不过，并没有哪个分支的大猿爬上了食物链的顶端，直到人类开始拥有（所谓的）上肢。
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在短短几千万年间，是什么推动了灵长类动物的发展和分化？前面说到，最近5000万年里气候在逐渐冷却，但在这总体冷却的趋势中，地球也曾在大约3000万年前到1500万年前变暖，由此产生的热带气候使非洲和亚洲都出现了热带雨林，这对树栖动物来说是很适合生存的环境。然而，从1500万年前开始，变冷变干的趋势重启，这很可能减少了树栖动物的栖息地。
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板块构造运动对环境变化也有贡献。大陆漂移是洋流发生改变的重要原因，也造成了喜马拉雅山脉的隆起（参见第六章），由此导致了过去整整5000万年的冷却趋势。到3000万年前，非洲大陆与欧亚大陆相撞，两块大陆之间的特提斯海（古地中海）和副特提斯海渐渐缩小，同时沿海岸线的热带生态系统渐渐消失，取而代之的是干燥的陆地生态系统。此外，东非大裂谷（以及红海裂谷）也在这时开始撕裂，并导致地形抬升，这是因为更热的地壳和地幔相对较轻，容易上浮。（现在东非仍然在抬升或者说撕裂，这会导致非洲大陆在几千万年内解体，形成新的海道。）在抬升的陆地上气候变得更干、更冷，东非大裂谷的大部分地区也形成了大量各种各样的地形和环境，从裂谷到层状火山（即标志性的锥形火山，例如乞力马扎罗山）应有尽有，这就让生态位变得相当丰富。
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最终，气候冷却和地形抬升使一大部分的非洲都从热带雨林变成了稀树草原，原始人类从1500万年前开始的最终分化，就大都发生在这里。总之，这些变化使我们的祖先离开树木来到地面，这样它们的拇指不再用来悬吊在树上，而能用作他途。尽管这一演化确证发生在非洲，但非洲大陆和欧亚大陆之间的特提斯海缩小了，大陆之间出现了陆桥，于是非洲哺乳动物就有了散布到亚洲的通道，其中自然也包括原始人。
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根据最新的估算，人类和黑猩猩的分道扬镳很可能发生在大约700万年前，证据来自已知最古老的人类祖先化石，也就是在非洲乍得发现的沙赫人。人类或者说人属（现在的人类是该属唯一现存的物种）的分化，以能够持续用双足直立行走为最重要标志。大猿也能像我们这样直立而行，但只是偶然为之。直立实际上是很古怪的姿势，因为挺难站稳，要是没有脚趾和脚掌不断地保持平衡，我们就会摔倒；四条腿的动物，站姿当然稳定得多。另外，用两条腿奔跑几乎一定比用四条腿慢，这是因为用四条腿奔跑时，还可以在跨步中加入整个躯干的力量。那么，用两条腿站立和行走到底有什么好处呢？
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关于双足直立行走的起源有很多理论，其中一些相对更靠谱。首先，在用嘴衔食物之外，还能腾出手来抱住更多食物，是显而易见的优势。够得着更高处的食物看起来也像是一种优势，但肯定不及爬上去拿更理想，所以，除非所有的猿都丧失了攀爬能力，否则这个说法可站不住脚。不过，对于发现猎物并警惕捕食者来说（猿既手无寸铁，又没有利爪尖牙，所以需要日夜操心捕食者），直立带来了更好的观察视角，因此能够直立行走和奔跑很可能也产生了优势（大量动物都能够直立以便获得更好的视角，比如狐獴和熊）。此外，直立让体形看起来更大，这也是一种优势，在自卫、建立社群霸主地位以及求偶中都大有用处，各种各样的动物，包括我们的近亲大猩猩，都会使这一招。
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直立也使得热量调节更加方便。对我们来说，奔跑时要凉快下来比四足动物容易得多，因为直立增加了体表在空气中的暴露面积，有助于汗液从皮肤上蒸发，也就带走了热量。同样的道理，直立让我们更充分地享受清风吹拂，因为风越靠近地面就越微弱。实际上，人类让自己凉快下来的办法非比寻常，那就是出汗（虽说也有其他灵长动物以及马通过出汗来降温）。这是因为出汗会排出水分然后蒸发掉，而蒸发过程中带走的能量（也就是把水从液态变成气态所需要的能量）相当大（自然界蒸发过程所需要的能量中，水差不多算是最高的），所以用出汗来降温非常有效率。别的动物比如猫猫狗狗，得靠喘气来进行热量调节，也就是吸入冷空气呼出热空气来与大气交换热量。这比起出汗来效率低太多，因为空气可不像水汽能带走那么多热量，这也是猫猫狗狗当不上长跑健将的原因之一（狗的情况还好一点），跟人和马自然都没法比。现代人类依赖于没有毛发的皮肤来出汗降温，比起其他会排汗的哺乳动物，我们的汗液含水量更高更容易蒸发，而别的动物出的汗会更油（这可能也是我们失去毛发的诸多原因之一——为了适应更热的环境）。然而，能让出汗发挥最大效用的是干热环境，要是空气很热但水汽饱和的话，我们的汗液就没法离开皮肤进入空气了（饱和的空气没法接纳更多的水汽），这就是为什么人类在湿度很高的地方会很不舒服，绝大部分的人都因此更喜欢干热而不是湿热。说了这么多，看起来我好像一直对排汗念念不忘，但我真正想说的是，我们人类是冰河世纪的产物，排汗机制正是最清晰显著的证据之一。如果是在5000万年前（甚至3000万年前），我们调节热量的方式恐怕都无法运转良好，因为那时整个地球没有冰，气候又湿又热。所以，如果人类活动导致又一次出现全球皆热带的环境，依赖于排汗机制的我们恐怕就没办法适应了。跟诸如传染病这样的问题相比（全球变暖也会导致传染病爆发），出不了汗听起来微不足道，但实际上，“极端天气”中的头号杀手可不是令人闻之色变的飓风或者龙卷风，而是热浪。
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无论是什么原因导致了双足直立行走，它都解放了我们祖先的双手，使之可用于抓握工具。有了工具，就能操控周围环境，更好地应对捕食者，也更方便获取食物了（从打猎到采掘）。就这样，双手带来了演化优势。在大约250万年前，人类的脑容量有了显著增长。一个流行的理论是，脑容量增大来自基因突变，这个突变使强大的下颚肌肉变弱了。大部分猿类都在头骨顶部有一道矢状嵴，而下颚肌肉就固定在这道巨大的矢状嵴上，肌肉变弱给了头骨一点自由空间，让它能演化成更大的尺寸。也是在这个时候，能人（Homo habilis）学会了使用石器，他们的大脑比祖先的更大。使用工具是技术上的一大进步，有了它，打猎和采掘能力得以提升，切割和粉碎食物的技术也得到了改善（用来弥补退化了的下颚）。
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随后出现的技能是用火，主角是直立人（Homo erectus），时间可能是将近200万年前，不过这个时间点还存在争议。在非洲和欧亚大陆发现的灰烬和烧过的骨头的化石可以作为直接证据，确切表明过去100万年内控制用火的行为已经出现。用火是极大的技术跃进，它有好几个重要作用：首先，人类有了热源，借此可以移居到气候更为寒冷的环境中，占据那里的生态位；其次，火可以用于烹饪，很多强韧的植物纤维分子和多筋的蛋白质靠其他办法都很难嚼得动也很难消化，经过烹饪，人类就更容易消受这些食物了；火还能杀死食物中的微生物和寄生虫。最终结果是，烹饪在物竞天择过程中创造了演化优势。比起吃熟食的人，那些喜欢生吃肉食的人死得更早，要么是吃出病来，要么是没法吃得像熟食那么快那么多，因此这些人就从基因池里被剔除出去了。当然，用火也是很久之后其他技术进步的先声，像是清除作物、制作陶器、锻造更好的工具，最后走向为机器供能。
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然而，从控制用火到数十万年之后农业的兴起，其间很可能再没有别的重大技术进步。直立人最迟在5万年前灭绝，也有可能更早；尼安德特人和智人（也就是现代人类）在大约20万年前出现。尼安德特人基本上都迁移到了欧洲和西亚，在寒冷的气候中以火御寒，但这个物种还是在大约3万年以前（或更早）灭绝了。有可能尼安德特人和直立人都是在与智人的竞争中走向灭绝的，也有可能是与之同化了（因为现代人类似乎有一小部分尼安德特人的基因片段）。无论如何，很多其他大型哺乳动物拜人类所赐，差不多都在这个时期走上了末路，而直到今天人类也仍然精于此道。
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使用工具、控制用火，这样的技术进步使人类进入了演化史上颇有意思的阶段。在这个阶段，技术让我们可以通过改变环境来适应自己，而不必通过自然选择来对自己的生理状况大动手术。当然，无论如何仍然会有一些有限的自然选择出现，比如说，由于暴露在阳光下的程度有所不同，皮肤上会形成不同的黑色素（也可以就叫它色素）含量来吸收紫外线；但是，在更大的意义上，用火使人类可以迁移到更为严寒的气候中生存，而不必演化出更厚的皮毛或储存更多的皮下脂肪。在某种程度上，这些技术发展使人类第一次避开了自然选择，不过，这种规避是在现代医学出现后才臻于极致。
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最后一次气候的整体变冷开始于1500万年前，延续至今，但在这期间还有些起起落落，也就是短暂的冰期和间冰期（间冰期要暖和一点）。最后一次长冰期叫作更新世，从260万年前开始，一直持续到大约1.2万年前，但在这两百多万年间也有一些更短的间冰期，每一次都为期数千年。在更新世，北部冰原向南远远延展，一直到了北美洲和欧亚大陆。就北美洲来说，冰原顺利进入美国中西部和纽约州南端；而冰川途经加拿大时一路刮擦，最终沉积物留在了美国长岛。更新世中的某段时间，直立人、尼安德特人和智人同时并存，各自以自己所掌握的技术挣扎求生。由于陆地上巨大的冰原冻住了水，海平面也下降了，就为人类在相连陆块之间的迁移提供了便利，比如东亚和北美洲之间可通过白令海峡相往来，不列颠群岛和欧洲之间也是如此。但是到冰河世纪结束时，只有智人生存下来了，并且已经在几乎所有大洲都有分布。
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气温升高始于大约1.2万年前，并在7000年前达到顶峰，与此同时，农业也以多种形式兴起。变暖的气候给生物创造了更好的生长环境，这不仅因为气温变高了，也因为增强了水文循环（也就是蒸发和降水的循环），这能带来淡水并且促使化学元素进入生命基本构建，循环起来，并循环得更容易。当然，在温暖的气候中即使没有人类，生物生产也会照样出现，所以重要的一步在于，当气候开始变暖时，人类已经具备了驯养部分动物、培育植物并按需种植储存食物的基本技能。例如，在寒冷气候中有控制地使用火，用来清理林地，以便种植庄稼；用锋利的石器翻耕土地（金属工具要到青铜时代才会出现，那是大约5000年前的事情）。几乎所有人类社会最基本的粮食作物都是谷物，比如在中东（或者说黎凡特，包括了新月沃地）驯化的小麦及其变种、东亚的水稻，还有美洲的玉蜀黍（玉米）。农业社会是定居型社会，能从扩大土地使用面积中获益，因此人口增长方面受到的限制要少一些；相比之下，狩猎—采集社会和游牧社会的生活方式就无法支撑庞大的人口，因此人口增长方面受限较多。农业也促进了领土意识的产生，并催生了军队来保护领土。总之，农业社会与狩猎—采集社会之间的悬殊显而易见，随之而来的很可能就是与领地用途有关的冲突（也就是说，用于游牧还是用于农耕及放牧），对于狩猎—采集社会来说，在这种冲突中绝不会有好下场。
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在人类开始使用化石燃料之前很久，当农业兴起并占据支配地位时，气候可能就受到了早期的人为影响。这个理论被称为拉迪曼假说，因首创者、地质学家兼古气候学家威廉·拉迪曼而得名。伐木烧林以种植农作物（鉴于当时种植技术还很原始，很可能人均所需耕地面积比今天要大得多），这个过程排放的二氧化碳无法被取而代之的面积更小的谷物地重新吸收。还有约7000年前在亚洲开始大量种植水稻，这增加了甲烷的排放量（这是因为稻田其实就是沼泽地，会在腐烂过程中产生大量“沼气”），而甲烷是一种效力很强的温室气体。理论上来讲，从1.2万年前持续到8000年前的气候变暖本来应该只是一个短暂的间冰期，在那之后地球本应进入下一个冰河世纪。然而，农业释放出的温室气体使地球避开了这个冰河世纪达数千年之久，而工业时代以来的化石燃料燃烧变本加厉地延续了这个趋势。
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农业社会取得了支配地位，随之而来的是劳动者（从工匠到种地人）和统治者的社会阶层划分。具体来说，农业社会需要造价不菲的基础设施，需要组织来管理和保护各类资源（比如水资源和灌溉系统，比如储存食物的粮仓等等），这就意味着得有军队和政治系统，得有书面记录、通信及贸易。的确，历史事件和技术知识的口头及书面记录能给农业社会带来演化优势，因为这些记录作为信息可以超越人类的寿命限制，帮助人类改善处境（有助于避免重复犯下像是前人在大饥荒或者大洪水中犯过的错）。总之，这些发展带来了文明和历史的曙光，人类文明的大幕在7000年前（这个时间尚有争议）的美索不达米亚南部的苏美尔（现在的伊拉克）开启。
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美索不达米亚文明的兴起，以及文化在欧亚大陆中部和西部的大面积传播，二者可能是由同一个气候事件引发的，那就是“黑海泛滥”，同样发生在大约7000年前。更新世末期，欧亚大陆的冰盖融化，融水可能填满了地中海，同时气候变暖也使黑海缓慢蒸发，那时的黑海还是淡水湖，供养了大量沿海的文明社会。地中海和黑海两者的水位之间于是形成了达140米的高差，水位差最终在博斯普鲁斯海峡切开一条通道，让地中海的水能够缓缓流入黑海，使它变成了今天的咸水水体。整个洪灾可能只持续了3年左右，但黑海海岸线坡度平缓，因此水位能够沿地面快速爬升，周围的农田也只能就此抛荒。可能就是这一气候事件驱散了黑海周围的文明社会，人们四方星散，中东、中亚、西欧，到处都有。就这样，它驱动了印欧人、闪米特部落乃至欧贝德人的迁移，他们迁居到美索不达米亚，形成了最早的苏美尔定居点。这些不同的文明都共享了这段洪水泛滥的灾难史，这可能也解释了为什么他们都有大洪水的传说，像是《圣经》中记载的诺亚方舟的大洪水、史诗《吉尔伽美什》中乌塔那匹兹姆（Utnapishtim）的传说，以及希腊神话中的丢卡利翁（Deucalion）等等。
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我忍不住要介绍一种迷人但富有争议的理论，它对我独具吸引力。这是由贾雷德·戴蒙德（Jared Diamond）提出的观点，并在他举世闻名的佳作《枪炮、病菌与钢铁》中得到了最好的概括。戴蒙德问：为什么现代史上的殖民扩张是如此的一边倒？欧洲人到别的大陆上殖民，（往往是靠疾病）征服或者说扫荡了全球范围内的其他文化。戴蒙德的理论认为，大陆的朝向是罪魁祸首。（从地球诞生起，板块构造就不仅影响了全局，还推动了历史的潮流——作为地球物理学家，我怎能不对这样的观点动心呢？）
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按照戴蒙德的理论，在人类刚刚实现大致分布到世界各地的时候，各个大陆上不同文明之间最重要的区别不是这些人，而是他们所在的大陆各自是怎样的走向。欧亚大陆（从东亚一直到欧洲）文明拥有广阔的土地，在这土地上他们可以向东或向西扩张，而且基本上始终处于同样的气候带中。在同一个气候带内扩张，对庄稼和驯养的牲畜来说都更容易存活，因为这样不会扰乱它们的生长条件。然而，这样的扩张只有在足够广阔的土地上才有效，广阔到不同的小气候（比如山地气候）之间的变化不会对整片土地有多大的影响，才有效。也就是说，气候带在成百上千公里的范围内大致是整齐划一的，但在几十公里的范围内并不尽然，也许其中会有高原沙漠，也许会有潮湿的河流深谷，不一而足。
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整体来看，欧亚板块也就是欧亚大陆的东西走向为农业人口和技术的扩张和多样化提供了广阔的舞台。相比之下，其他大陆基本都是南北走向，因此沿着同一气候带的迁移受到限制，而向北或向南的迁移则意味着要将庄稼和牲畜带到它们的宜居带之外。这样一来，农业扩张高度受限，反而是狩猎—采集社会可能拥有更多的优势。
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欧亚大陆文明广阔的扩张，也使这里的人比其他大陆上的居民有机会驯养更多动物种类，从而更多暴露在动物病菌中，产生了对各种疾病的免疫力。等到贪婪成性的欧亚文明将触角伸到自己的大陆之外，他们不仅有领先几个世纪的领土军事技术，还有其他大陆上的文明闻所未闻的疾病。在这种条件下，一支小小的探险队就能彻底击溃整个王国，就像西班牙探险家弗朗西斯科·皮萨罗（Francisco Pizarro）那样，以早期西班牙殖民者在加勒比海引发的毁灭性流行病——天花为排头兵，征服了秘鲁的印加帝国。
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我并不打算一头闯入卷帙浩繁的7000年人类史。但值得留意的是，尽管关于这7000年的文字记录如此之多，在我们这个故事里它也才占了仅仅二百万分之一的时间篇幅。我们的故事始于140亿年前，来重温一下我在本书开头用过的一个比喻：如果宇宙的历史快进播放，让你能在24小时内将宇宙史尽览无余，那么人类史只有0.04秒，完完全全就只是一眨眼的工夫。如果我们据此将本书每章篇幅按照它所代表的时间长度进行分配，那么人类史会是全书末尾的一个句号。
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尽管人类史所占的时间短暂得难以置信，但人类操控环境的能力却无与伦比，因此自从兴起之后，人类就成了一个没有天敌的物种——除了已经盘踞这个星球近40亿年的生物，也就是细菌。我们这个物种并没有严格意义上的敌手，因此得以布满全球，人口爆炸的速度比指数增长还要快。最近两个世纪，我们找到了办法开采化石能源，而这些能源已经在地下埋藏了好几亿年。数量惊人的廉价能源带来了技术的大跃进，今天所有人类都从这大跃进中获益匪浅（虽说并非雨露均沾）：从交通运输到全球通信，从食物生产到医药卫生。
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能源又多又便宜，由此导致的负面影响是环境破坏和异常的气候变化，但这些影响现在还过于抽象，无法与能源的巨大优点及潜力相匹敌，因此，恐怕还要再过一段时间，我们才会改变对能源的消费习惯。与此同时，尽管自然选择机制已持续了数十亿年之久，技术和医药的进步却使我们不再受它制约（在发达国家尤其如此）。这也就意味着，如果情形恶化，我们耗尽了资源，不再能支撑技术和医药，那么，我们极度膨胀的人口中，就会有巨大一部分成为微生物的密友，而微生物已经耐心等候多时了（抱歉描述得这么生硬，这么冯内古特[1]）。然而，挥霍无度所有资源，基本上正是从未受到挑战的有机体最拿手的事情。细菌独自在培养皿中消耗着食物和能量，直到几乎耗尽一切，然后就这样了——曲终人散。
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