研究早期人类的历史，其实就像是在做一个规模巨大的拼图，并且你盒子里所拥有的并非全部拼图碎片。研究人员会尽其所能地从一些化石、人工制品和地质记录中收集数据，进而推测出整个图景，但很多问题仍然存在。比如其中一个就与“适应性”这一概念有关。
在地球上，有着许多不同温度、不同海拔、不同景观的地方，而在很多这样的地方，都有人类的繁荣生长。一直以来，从事人类起源研究的科学家都想了解这样一个问题，为什么曾出现过那么多的人类物种，最终却只有智人（Homo sapiens）留了下来？为什么智人能如此成功地适应所有不同的环境？这种适应性究竟是如何进化的？
在肯尼亚的一个地方，一些科学家已经对这个问题研究了数十年。在那里，他们发现了数十万年前的考古学记录和化石记录。从那些记录中，他们推测出了环境所经历的巨大变化。智人的发展与环境变化之间存在怎样的联系呢？这正是近期在《科学进展》杂志上所刊登的一项研究的内容。
研究将当时环境中所发生的一切，与技术的转变以及生活在那里的人类物种联系起来，通过分析一种技术到另一种技术的转变，得出结论认为智人的进化适应源自于我们适应环境变化的能力，快速的气候变化和环境变化，可以解释驱动早期人类进行创新的原因。
在肯尼亚的南部有一个著名的史前遗址，名叫Olorgesailie，它位处地质活动活跃的东非大裂谷，在那里，湖泊和溪流所产生的沉积物随时间而积累，将远古的化石骨头和石器工具保存起来。
这些沉积物中出土了几十万年前的石制手斧，这些手斧的普遍外观较为一致，都是体型较大，且呈椭圆形。这些工具跨越了大约70万年的漫长时期，在这段时间里，曾有直立人（Homo erectus）和海德堡人（Homo heidelbergensis）居住在东部非洲。
然而在50万年前，这些工具似乎神秘消失了。从沉积物种出现的下一个时期的石器大约始于32万年前，而这些32万年前开始出现的工具，似乎与更早期的那些石器工具有着明显区别，它们的体型更小，更容易携带，功能更多样化。与更现代的人类技术和文化更加相像。非洲的一些其他地区的考古学表明，这样的技术与最早的非洲智人有关。这也就是说，在沉积物中的考古记录出现18万年缺口的那段时期，人类的技术和文化出现了某种飞跃。
更重要的是，更古老的那些工具是附近就能找到的石头而制成的，而更新的工具却是利用锋利的黑曜石作为原材料。研究人员追踪了这些黑曜石的源头，在几个位处不同方向的遥远岩层中发现了它们的踪迹，其中最远的距离Olorgesailie遗址达95千米。这些遥远的黑曜石来源意味着，当时在Olorgesailie的人类已经开始与其他群体进行远距离资源交换，或者说“贸易”，而这种现象尚未在更早的时期中出现。
在Olorgesailie的记录中出现的两类不同时期的石器技术，中间出现了18万年的记录空白。| 图片来源：Human Origins Program / Smithsonian
研究人员还在更新的记录中发现，Olorgesailie的人类曾使用黑色和红色的颜料。在考古学家眼中，颜料是一种人类在进行复杂交流的象征，他们可以将这些颜料用于旗帜上、衣服上，或者许多其他地方，以从视觉上展示自己是属于哪一个族群。所有的这一切都给人一种强烈的印象，那就是当时的人正在以更加复杂的方式利用周围的资源。
就近是什么促使了这一飞跃？在缺失的18万年时间空白里究竟发生了什么？从Olorgesailie的考古记录中，研究人员并没有发现明确的过渡，这让他们感到困惑。直到他们在距离Olorgesailie大约24千米之外的地方，发现了一个新的遗址。通过提取那里地下深处的沉积物芯，他们沿时间线拼凑出了过去百万年间的环境条件。并发现，消失的那18万年时间空白，被完美地记录在了岩芯之中。
在岩芯的横截面上，每一层沉积层都为远古环境提供了相应的线索。| 图片来源：LacCore / University of Minnesota
这是一个深139米的岩芯，它显示在消失的18万年里，发生了很多事情。它包含了一系列古老的湖泊，以及湖泊边的栖息地和土壤，所有的岩心都布满了火山层，可以确定这些火山层是过去100万年间里最精确的东非环境记录。通过取样和分析沉积物，研究人员发现，在100万年前至50万年前，生态资源是相对稳定的，有可靠的可用淡水资源。大型食草动物，如斑马、犀牛、狒狒、大象和猪，改变了这片地区树木繁茂的草原植被，形成了短而营养丰富的草原。
从大约40万年前开始，一个关键的环境转变发生了。地壳构造活动将东非的地貌分裂成一个个小盆地，地貌在干旱的草原和肥沃的林地之间交替，我们的祖先以及动物赖以生存的生态资源开始出现波动。一些大型食草动物灭绝了，取而代之的是体型更小、对水的依赖更小、饮食更加多样化的小型哺乳动物。这些出现在动物群落上的变化，反映了适应性饮食的优势。
这时，研究人员从人类学研究中获取了灵感。他们注意到，现在和近代历史上的狩猎采集者，都会通过改进技术，来应对资源不稳定的时期。他们会与遥远的族群保持联系，以维持资源和信息的交换网络。他们发展了一些象征性的标记来加强这些社会联系和群体身份。这听起来是不是很熟悉？这些行为与从32万年开始在Olorgesailie生活的人类的生存方式类似。因此，研究人员将技术的转变与生态环境联系了起来。
在过去的二十年里，许多研究人类起源的科学家都认为，气候是原始人类适应进化的主要驱动力。新的研究则表明，40万年前的环境出现变更之后，的确造成了降雨量发生很大变化。但这个地区的地形也因地壳构造活动而出现了改变，并被火山灰所覆盖。而大型草食动物也对这一转变前后的植被产生了不同的影响，导致了一系列的生态变化，包括早期人类的生活方式。
因此，新的研究认为，是所有这些因素共同促成了这一关键性的进化转变的。研究人员表示，这样的结论或许也会给当下的人类一些启发：人类现在正处于着一个全球性的环境不确定性时代，面对这样的情况，人类的聪明才智能否能利用社会网络、新技术和可靠的信息来源，解决这些问题，适应未来的环境破坏？
来源：原理
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