进化依靠气候波动?

为适应环境而进化

200多万年前，人类的祖先南方古猿和其他许多灵长类近亲一样，生活在非洲大陆南部的丛林之中，这里降水充沛，食物充足，非常适宜动物生存。然而随着时间的流逝，生活在森林里的动物们发现这里的降水越来越少，森林的面积也开始锐减，直至消失，取而代之的则是一片漫无边际的茫茫草原。早已习惯森林生活的动物们不得不逼迫自己适应草原上的生活。

草原的生活远远比不上森林中的生活那般惬意。在森林之中，饿了可以随手在树枝上摘取各式各样的果实，累了可以找一棵大树安稳地一觉睡到天亮。而草原上再也没有了取之不尽的水果和安全的栖息地，动物们的生活变得艰难起来。为了繁衍生息，一部分南方古猿进化出了更加有力、粗壮的牙齿，而另一部分却进化出了更大的脑容量，学会了制造工具和打猎，他们就是人类进化史上的第一次飞跃——能人。

几乎所有考古学家和人类学家都承认，能人的出现是由于非洲当时的环境变化造成的，同时他们还有另一个共识，那就是非洲环境的变化是在很漫长的一段时间里以极其缓慢的速度发生的。事实上，科学界普遍认为，非洲的那场“大干旱”从开始到结束足足持续了300万年之久，因为这一过程极为缓慢，因此在刚开始对植被的影响并没有太大，而森林退化成草原沙地的时间也足有几十甚至上百万年。

科学家得出这样的结论，是有一定道理的，按照常理来看，人类的进化发展的确需要一个较为稳定的外部环境，让人类能够逐渐适应，慢慢进化，因此很长时间以来，也从未有人对此结论表示过质疑。

反复无常的波动性巨变

然而，最近美国宾夕法尼亚州立大学以及罗格斯大学的研究人员却发现，人类祖先生存环境的巨变并非人们以为的那样持久而缓慢，相反，当时的环境在很短的时间内反复地发生了多次变化。

参与研究的科学家们来到了人类祖先的发源地，坦桑尼亚北部的奥杜威峡谷。他们检测并排查了湖底沉积物的有机质，200万年前，这片湖泊周围的植被、微生物以及其他的生物体曾经被雨水或风带到这个湖里，后来它们虽然已经死亡，但它们生活的痕迹依然被完好地保存了下来。

研究人员重点考察了树叶化石上的蜡质层，它们可以算得上是一种十分重要的生物标志，因为蜡质层的质地十分坚韧，因此能够在沉积物中留存下来。通过气相色谱分析与质谱分析，科学家们能够确定不同叶蜡的元素丰度（即元素的相对含量）以及碳同位素含量。有了这些数据，就能够轻松地重建奥杜威峡谷地区在某个特定的时间内存在的植被类型。

在经过大量的数据分析之后，科学家确定，当地的植被环境曾经在封闭的森林与开放的草原间迅速地发生反复变换，确切地说，在短短的20万年当中，这种变化至少发生了5～6次，事实上，每一次的气候变化仅仅经历了几百到数千年的时间，这与人们先前所认为的几百万年只发生了一次的缓慢变化有着极大的差距。

在环境巨变中进化

环境的第一次变化的确应该是由森林退化为草原，这一变化的速度很快，以早期人类的生存时间计算，大约只经历了不到100代的岁月。在这样短的时间里，人类先祖的食物来源、食物类型以及获取食物的途径都发生了翻天覆地的变化，这种变化直接触发了人类的进化机制。草原上的植物资源远没有森林中丰富，为了填饱肚子，我们祖先的牙齿进化得更加粗壮有力；为了获得猎物，人类的祖先进化出了更加聪明的大脑，学会了制造石刀、石斧等狩猎工具，也学会了简单的分工合作；同时，为了拥有更为安全的休息空间，人类的祖先还学会了建造简单的“房屋”……

而当他们刚刚熟悉了这样的生活不久，环境气候再次发生了巨变，森林又一次取代了草原，人们刚刚适应的生活方式又被打乱了。已经经历了几十代人的演变，人类的祖先对森林同样感到茫然，这种封闭又潮湿的环境与草原大不相同。为了摘取树上的果实，人们越来越多地使用自己的下肢，并尽力抬起自己的上身，聪明的人类也在学习与森林相处，比如搭建简陋的树屋等等。

在这种快速而反复无常的环境巨变中，人类的祖先们为了适应环境，因而只能不停地进化自己的身体和大脑，在这段时间里，人类的进化速度几乎可以用“飞跃”来形容，可以说，正是这段时间的环境巨变，促成了人类的进化。

气候反复缘何故？

虽然已经有充分证据表明了在200多万年前，气候曾发生过快速反复的巨变，但是这种气候变化究竟是什么原因导致的，还没有一个很好的答案。为了找到引发这种巨变的原因，研究人员使用统计与数学模型，将当时的环境状态与诸如地球运动以及海表温度等因素结合起来，试图得出一个可靠的结论。

通过分析，科学家们发现，地球围绕太阳运转的轨道是在缓慢发生改变的。这种改变影响了非洲奥杜威峡谷地区的季风系统，从而对当地的气候造成了影响。即使是太阳照射总量的轻微变化，也会改变大气环流的强度以及水分的供给，而随着季风环流而变化的降水模式也促使植被类型发生了变化。在非洲地区，降水量对于植被的影响是相当巨大的，一旦降水减少，便会导致食物稀缺，生物的生活也就会更加艰难。也就是说，这种环境波动实际上是由地球运动而导致的。

我们无法亲眼观看人类的演变到底是怎样进行的，但是随着科学的进步，我们也就拥有了越大的可能重现真实的历史。远古时期人类旺盛的生命力和适应能力一次又一次被科学家证实，环境的反复巨变都无法灭绝我们的祖先，反而促成了他们飞跃性的进化，那么我们在面对困难和挫折时，是否也能像我们的祖先一样，永不退缩放弃呢？