直立人 :人科人属的一种古人类

更新时间:2023-10-09 09:36

直立人(Homo erectus),距今约180万~20万年生活在非洲、欧洲亚洲的已灭绝的古人类。化石遗存最初发现于1890年代印度尼西亚爪哇岛。当时命名为直立猿人(Pithecanthropus erectus)。20世纪归进人属(Homo),于是更名为直立人(Homo erectus)。

、直立人、智人(现代人)是人类依次进化的几个主要阶段。直立人由南方古猿逐步进化而来,在南方古猿掌握了粗陋的制造石器工具的技巧后,进化成了能人,直立人又由能人进化而来。后来直立人又分化出海德堡人,海德堡人又是尼安德特人和早期现代人的共同祖先。直立人是人类进化史上关键的一个种,是进化为现代人的一个重要阶段。直立人会使用火和打造工具等。在气候的变异下直立人为了寻找更好的生存环境,一部分直立人在漫长的迁徙中抵达了欧洲,另一部分直立人抵达亚洲。中国是发现直立人化石最多的国家之一,目前定名并有文章记述的猿人化石有北京猿人元谋人蓝田人、和县猿人、南京猿人等,国际有海德堡人、利基猿人、阿特拉猿人、爪哇猿人等。

直立人头盖骨高度小,头部长而窄。眼眶上的眉脊非常粗壮,形成框上圆枕,直立人的脑量从早期的800毫升左右增加到晚期的1200毫升左右。直立人的身材明显比南方古猿大,平均身高为160厘米,估计其平均体重约为60千克。直立人的体格更为高大,同时身体比例上手臂变短、而腿更长,彻底告别了人猿的树栖生活,直立行走也带来了一系列身体结构的变化,比如骨盆变窄、胸腔变宽大、腹腔缩小。旧石器时代的早期文化主要是直立人所创造的,代表的工具是手斧(欧洲)和大型砍砸器(亚洲),以及小型的刮削器和尖状器等。在直立人的遗址中曾发现用火遗迹,火的使用和控制是直立人文化发展的一个重大突破。直立人住在山洞里,会用火烤肉、取暖、照明、去湿和驱赶野兽,不会制造火。主要靠采集果子、嫩芽和用石器或木棍挖植物的地下根状茎为食物,还会捕捉小动物和鹿类等大些的动物。并且已有研究及化石证据表明直立人可能已使用了有声语言。

历史起源

直立人种是人类进化史上关键的一个种。从遗传和化石等多方面的证据来看,我们已知的第一个人种出现在大约700万年前。而约200万年前,直立人出现的时候,人类的史前时代已有很长的历史了。

直立人是由南方古猿逐步进化而来,在南方古猿掌握了粗陋的制造石器工具的技巧后,逐渐进化成了能人,而直立人被认为是能人的后代。相比于能人,直立人的大脑容量明显增大,早期脑容量在800ml左右,后期的直立人脑容量在1200ml左右。除了脑容量的变化还有牙齿也发生了变化:后部牙齿减小,使相应的牙床和支持面部及下颌骨的骨结构减小,这与直立人经常以肉食代替植物性食物有关,前部牙齿扩大了,可以撕扯肉食。身材增大,平均身高在160cm左右,还会使用火和打造工具等。

直立人一系列进步特征扩大了对环境的适应性,在与能人共同在非洲一段时间后,在气候异常的影响下走出了非洲,散布到亚洲欧洲许多地区寻找更好的生存环境。其中一部分直立人在漫长的迁徙中抵达了欧洲,定居欧洲的直立人在约60万年前的时候进化为海德堡人(Homo heidelbergensis),抵达亚洲的直立人在距今约70万年前进化成了北京猿人(Homo erectus pekinensis),并在这时学会了用火。他们差不多与非洲同胞同时进化成为早期智人,拥有了更加丰富的生活内容。

直立人最早使用火;最早把狩猎作为生计的重要部分;最早能像现代人一样奔跑;最早能依照某种脑海里的模型制造石器;也最早分布到非洲之外的地区。

分类

名称由来

关于直立人的属种名称,多数人类学家赞同把已知的猿人归入同一属同一种。原来的爪哇猿人(Pithecan-thropus erectus) 和原来的中国猿人(Sinanthropuspekinensis),按国际动物界命名法所规定都应归入Pithecanthropus属(即原来的爪哇猿人属名),后来人类学界又认为如果从猿人的总形态来判断,猿人与古人、新人并没有属一级的差别,而只是不同的种。应该把猿人、古人、新人都统归人属(Homo)。依命名规则,采用Homo属名,废弃原来的Pithecanthropus属名。Homo的属名是1758年卡尔?冯?林奈提出的,直立人的种名是由杜布瓦(Dubois)提出的,直立人的拉丁学名为Homo erectus,都应当保留,因此,爪哇猿人、北京猿人以及其他的猿人的属种名都改成了直立人(Homo erectus)。 人类学界还考虑到,基于他们所处的地理位置不同,从而建立了地区性,名称就有了爪哇猿人(Homo erectuserectus)、北京猿人(Homo erectus pekinensis)之称,其他猿人的学名也依次类推。直立人又可分为早期直立人和晚期直立人。相比于早期直立人,晚期直立人颅骨变薄,脑容量变大,制造的石器更为多样,智慧也有所提升。

研究历程

初期研究

1887年,荷兰古人类学者、解剖学家杜布瓦(Dubois)来到考察。他在中爪哇的克东布鲁布斯发现一件下颌骨碎片,又在特里尼尔附近发现一个头盖骨以及一根完整的大腿骨。1894年,他提出爪哇的化石代表猿和人的过渡类型,是现代人的先驱,虽然脑子小,但已获得直立行走的姿态,所以爪哇猿人最初被命名为“直立猿人” 。

1895年杜布瓦带着爪哇的化石回到欧洲,在阿姆斯特丹任地质学教授并对化石展开了研究,并认为他自己所发现的是一种大长臂猿,与人的进化系统并无关系,这个观点一直保持到他去世前。直到1921年北京猿人化石以及许多爪哇人化石新材料被发现,科学界承认爪哇人是早期人类的真正代表之一。

遗址发掘

关于北京猿人的发现是在1921年,由瑞典地质学家、考古学家安特生(Andersson)在周口店龙骨山发现动物化石和石英碎片,随后发现了两颗像人的也像猿的牙齿。1926年,当解剖系教授(Black)获悉在周口店发现人牙化石的消息后,立即与中国地质调查所所长翁文灏等筹办周口店遗址的发掘,1927年,步达生在周口店龙骨山发现一颗人牙,并研究1921年和1926年安特生发现的两颗牙齿,将牙齿的主人种类命名为北京猿人

1929年,裴文中在周口店发现北京猿人的第一个完整的头盖骨,1931年起,他通过研究,确认了北京猿人遗址中存在石器、烧骨和用火灰烬,从而明确了北京猿人的文化性质,将北京猿人的研究纳入考古学研究的范畴。1933~1934年由他主持发掘的山顶洞遗址,又获得旧石器时代晚期的山顶洞人化石及其文化遗物。

1935年,L.S.B.利基(Leakey)在东非发现当时未被确认的化石,后续他又在奥杜瓦伊峡谷开始系统发掘工作;直到1960年,他在非洲坦桑尼亚发现的直立人的化石,并在此两年后创建史前史和古生物学研究中心,进行系统研究人科化石。

新亚种发现

20世纪70年代中期,在中国湖北等地的中药铺里出现大批龙骨,龙骨是中医药学上对古化石的称呼,这些龙骨被分割粉碎成小块,卖给来看病的人。1984年,考察队了解到这一情况后,来到龙骨坡山背后一个叫龙洞的洞内。在那里,他们发现了一些动物化石。随后,他们在当地村民挖龙骨的地方又发掘出了大批动物化石。经过漫长的发掘,1985年,考古工作者在重庆巫山县庙宇镇龙坪村龙骨坡,发掘出一段带有2颗臼齿的残破直立人左侧下颌骨化石以及一些有人工加工痕迹的骨片。又经过后续挖掘以及学者研究,龙骨坡遗址出土的遗物被确认代表了一种直立人的新亚种,被定名为“巫山人”(Home erectus wushanensis),简称“巫山人”,其生存的年代在距今200万年前。巫山人的发现,将人类起源的时间向前推进了100多万年,也证实了人类不是单一起源的论点,对于人类起源的研究具有重要的科学价值。

所属年代

形态特征

直立人头盖骨高度小,头部长而窄。从后面看,其宽大于高,最宽处在基部;而现代人是高大于宽,最宽处在耳孔之上。骨壁厚,多达10毫米(现代人为5毫米)。眼眶上的眉脊非常粗壮,形成框上圆枕,高达15毫米。颅骨后部的枕骨比颅骨几乎厚一倍,形成枕圆枕,是项肌的上界。眶上脊、颧弓乳突上脊和枕骨脊均在头骨中部,它们水平环绕头骨一周,成为加强头骨的保护性结构。

直立人的脑量明显增大,从早期的800毫升左右增加到晚期的1200毫升左右。脑子的增大,容纳脑的颅骨自然也要增大;但并不是各部分都同样增大,主要是颅骨的高度和长度的增大,其宽度则基本不变。额骨由低平缓慢增大,从晚期开始出现额隆突,以容纳增大了的脑额叶。

脑的扩大与身体的增大有关,直立人的身材明显比南方古猿大,南方古猿的平均身高为140厘米,估计其平均体重约为40千克;而直立人的平均身高为160厘米,估计其平均体重约为60千克。因而直立人脑量的增加一部分是由于身材的增大,但脑量增加的幅度显然大大超过了身体增加的幅度。脑子的增大,不仅是体积的增大,还反映出它的结构变得更加复杂和重新改组。脑的各部分扩大的程度也不一致。额骨和枕骨部分特别扩大,反映出与之相当的脑的部分即额叶和顶后区的扩大。而整个脑的扩大,是与复杂的文化如语言能力是紧密相联的。语言能力的进化可能与大脑两半球的不对称性的出现有关。周口店V号头骨两侧大小和形态具有的明显的不对称性,说明直立人可能已使用了有声语言。

直立人颅底枕骨大孔的位置比南猿和能人更靠前了。面部、颌骨和牙齿也发生变化。与南猿、能人相比,平均面高(从鼻根点到牙龈点的高度)很少变化;但脸面的下部减小了,上部扩大了。面宽增加,眼也扩大。后部牙齿(臼齿和前臼齿)尺寸减小,支持牙齿的各种结构如牙床和下颌骨的宽度都变小或变窄,反映出后部牙齿使用率减少,导致咀嚼功能减弱;这与直立人阶段更多地和更经常地以肉食代替若干植物性食物有关,也是更有效地制备食物技术(如用火烧烤食物)发展的结果。直立人的头后骨骼发现较少,但其肢骨表明它与现代人的差别不大。此外,直立人的两性差别比南猿要小,但远比现代人大。

例如在图卡纳湖西岸出土的直立人头骨和相关骨架,推测它可能是一个未成年男孩,依据出土地点,学者将之称作“图卡纳男孩”,该化石的编号为KNM-WT15000。化石证据显示,直立人的体格更为高大,同时身体比例也发生了一些变化。他们手臂变短、而腿更长,这说明他们彻底告别了人猿的树栖生活,有更多时间在地面行走活动。习惯性两足直立行走也带来了一系列身体结构的变化,比如骨盆变窄、胸腔变宽大、腹腔缩小。

化石特点

分布范围

非洲是直立人的起源地,最古老的直立人出现在非洲,最初都在非洲生活,在直立人出现前的几百万年中,从未有人类走出过非洲大陆。生物和文化的相关变化增强了直立人的适应性和生存下去的能力。改进之后的工具帮助直立人扩张了他们的活动范围。直立人中一些小集团脱离出来并迁移到千里之外,它们搜寻新的能够提供可食用植被的广阔大陆并且开拓出新的狩猎地域。凭借人口增长和扩散,直立人逐渐散布开。1991年在格鲁吉亚的德马尼西发现的化石,可以证明直立人诞生后从非洲扩张分布到西亚。分布范围后又扩大到欧洲、东亚和印度尼西亚等。

直立人走出非洲的时间在160万年以前,从非洲走出来的直立人向东继续前行,并在亚洲迅速扩散、繁衍生息。其中一支直立人来到东南亚,即曾被荷兰古人类学者杜布瓦发现于爪哇的爪哇猿人。至少在100万年前,直立人已经占据了非洲和亚洲东部、东南部,但可能是欧洲、尤其是北欧寒冷恶劣的气候阻挡了直立人前进的步伐,直立人对欧洲的探索都是浅尝辄止。直到60万年前海德堡人才宣告完成了对欧洲的占领,并成为尼安德特人和早期现代人的共同祖先,30万年前尼安德特人和早期现代人产生分化,前者占据了欧洲,后者则诞生于非洲,并再次向各大陆扩散。

习性

生活方式

直立人住在山洞里,会从自然界将火种引来烤肉、取暖、照明、去湿和驱赶野兽,不会制造火。主要靠采集果子、嫩芽和用石器或木棍挖植物的地下根茎为食物,还会捕捉小动物和鹿类等大些的动物。他们主要从河滩里拣取石块,采用锤击法、碰砧法和砸击法打制石器。石器分为刮削器、砍器、石锤、石锥、石砧、尖状器、雕刻器等。其中刮削器最多,尖状器和雕刻器制作精致,但数量很少。用砸击法生产的两极石核和两极石片在全部石制品中占很大的比重。

行为方式

直立人的性行为是野蛮的,他们没有固定成对的夫妻,新生儿由大家共同抚养。他们常常受到疾病和野兽的威胁,寿命很短。而对于死去的同伴,他们并不会特别安葬,不会沉痛哀悼。他们就像婴儿一样,虽然有着人类的外形,却只依靠本能生活,还没有产生人类的情感与道德。

社会组织

直立人会利用火来驱逐大群的大型哺乳动物陷入沼泽中,以便杀死和屠宰这些动物,火可能也被利用烧烤食物。这些活动表明直立人已有高度发展的社会组织存在,可能是由好几个人群协作集体行猎。考古学家戴维·霍普伍德分析了直立人的石器以及他们使用的石料。他考量了工具制作的复杂性和遗址的方位,以及石头被搬运来制作工具的距离。他的研究结果表明,非洲和欧亚的早期直立人非常相似。大约80万年前,非洲直立人遗址开始高度群集,霍普伍德认为,这种形态表明了非洲直立人具有较高程度的社会结构和社会交往。然而亚洲的形态则不同,他发现遗址普遍都呈有规则的间隔分布。在他看来,大约在80万年前到60万年前之间,亚洲直立人没有实质性的社会交流,甚至是回避交流。

食物构成

作为直立人之一的元谋人最初的主要食物构成有采集草原和森林里的植物果实、根状茎,但这些食物的营养很少,因此他们经常挨饿。若遇到草原退化、干旱的情况,饥饿现象就更加严重。为了生存,元谋人会捡一些死去的动物尸体食用。当感受到肉类的鲜美后,他们就开始把奔跑在草原和森林中的动物作为猎取的对象,以补充食物来源。草原上的物种在不断地演化,后又出现了一些早更新世的动物,如桑氏狗、云南马、山西轴鹿、爪兽、中国犀等,大多是草食性动物,攻击性很小,是元谋人的主要猎取对象。

住所特点

直立人的居住场所主要是天然形成的山洞,他们依靠山洞来抵御严寒,免受风雨的侵袭,并借此抵挡比他们强大得多的大型动物的攻击。直立人曾经还建造了十分坚固的住处,留下了排列成椭圆形的石块和柱子洞的痕迹的遗址,说明直立人曾经建造过用柱子立起来覆盖上树枝或兽皮的临时窝棚。这类窝棚的面积约为10m×5m 大小,其中有炉灶和砍割食物的地方,甚至可能还有当凳子坐的石头。

生活环境

直立人分布范围广泛,不同地点的直立人所处环境不尽相同,可根据伴生动植物综合推断。其中生活在和县的和县猿人(Homo erectus hexianensis)的生活环境中有少量的森林、阔叶落叶林、混交林和灌丛草原并存,低洼的地方还有河流、湖泊和沼泽,是一个时冷时热的环境里。而南京猿人(Homo erectus from Nanjing)生活在中更新世的冰期中,气候干冷,年平均温度比现代低5~10℃。海德堡猿人(Homoheidelbergensis)所处的环境气候是温暖的。元谋人(Homo erectus from Yuanmou)当时所处自然环境是森林和草原,气候凉爽。北京猿人(Homo erectus pekinensis)所处环境覆盖着大片森林、草原,气候有波动,时暖时冷,时潮时干,总体一直处于温带气候,没有出现过热带寒带气候。

文化

技术生产

旧石器时代的早期文化主要是直立人所创造的,代表的工具是手斧(欧洲)和大型砍砸器(亚洲),以及小型的刮削器和尖状器等。在周口店镇北京猿人洞里发现成堆成层的灰烬,在其他直立人的遗址中也曾发现用火遗迹。火的使用和控制无疑是直立人文化发展的一个重大突破,有了火可以烹煮食物,食物加工方面的这个变革会对人的体质进化产生重大影响,如直立人的牙齿和颌骨的尺寸会进一步缩减。由于进一步增加并改善了肉食,有利于脑的发育。

直立人也是出色的猎人,在北京猿人洞的灰烬里发现了大批被打碎或者被烧过的食草动物的骨头,如肿骨鹿梅花鹿的骨头,这说明捕猎大型食草动物已经是经常性的事情。根据对西班牙一个直立人遗址的研究,直立人可以用火把大象驱赶进沼泽,在那里将大象宰杀,这说明直立人用的是合作狩猎的方法。这种狩猎有赖于组织和计划能力的发展,从而产生了有利于脑扩增的强大的选择压力。

语言

直立人的语言能力是因为爪哇猿人的工具制造能力得到确认的。有证据显示他们曾扎制竹筏漂过宽度约为17公里的海峡。他们能够进行复杂计划和思想并具有强大社会组织能力,解剖学上可以进行短暂发声的脊柱结构的存在,特别是必须有语言支持方可顺利进行的横渡海峡的行为,显示直立人在80万—100万年前就可能已在有组织的群体行为中具备了语言能力。

加工骨器

北京猿人遗址出土了许多骨器。经相关研究发现,北京猿人对兽骨敲骨吸髓后,还对那些形状较为突出的骨头进行加工。出土的破碎动物骨片上和犄角上都有打击的痕迹,一些碎骨片还有加工修整的痕迹。由此可以推断,北京猿人已经懂得了用骨骼打制工具。加工出的骨器虽然还十分粗糙,也没有一定的类型,但已经有了明显的实用特征。野兽四肢的长中骨被他们打击成尖状或刀状。为了便于手握,他们常常保留骨骼一端较大的一头。那些大的尖状骨骼是北京猿人用来挖掘的工具,刀状骨骼是用来割剥的工具。出土的犀牛水牛的大骨上还刻凿着坑疤和日本清酒。考古学家推测这些骨头可能是北京猿人当“骨砧”使用的。另外,出土的残破的鹿角中,有的在断裂的地方保存着燃烧的痕迹。鹿角里面没有什么骨髓,北京猿人烧鹿角显然不是为了食用。断裂处又存在着打击痕迹。这些表明北京猿人烧制鹿角是为了制作工具。他们在制作骨器时,已经懂得先用火烧,然后再打击。

展出与馆藏

元谋人陈列馆:1989年,云南省元谋县建成开放元谋人陈列馆,2010年新建元谋人博物馆并对外免费开放,博物馆现为中国国家三级博物馆,以自然科技类专题博物馆,是中国古人类文化、史前文明专题展示馆之一。元谋人博物馆以元谋地区出土的古人类、古生物化石和其他文物标本为主线,常设了人类起源、元谋古猿和元谋人及其文化、元谋古猿、元谋人生活场景生态复原、元谋史前文化旧石器、细石器文化、元谋新石器时代暨大墩子文化、元谋恐龙化石展示6个基本陈设展示厅。

北京人猿人周口店遗址博物馆是中国国家一级博物馆。该博物馆始建于2011年7月,2014年5月18日向公众开放。建筑面积8093平方米,其粗砺建筑形式源于周口店遗址重要文化元素——石器。周口店遗址博物馆集研究、收藏、展览、展示、科普教育、文化交流于一体。

南京猿人:南京直立人化石遗址博物馆是中国汤山方山国家地质公园的重要组成部分,立足于地质研究、科普教育和文化展示三大功能定位,旨在展示汤山古生物、古人类和地质科普三大核心资源,彰显南京悠久的人文历史。博物馆2014年8月建成开放,占地面积约137330平方米,建筑面积约25700平方米,展陈面积约8000平方米。

爪哇猿人:印度尼西亚文化历史博物馆。位于印度尼西亚雅加达市。始建于1862年,1868年建成开馆。1778年成立的巴达维亚学会搜集的文化艺术遗物是其藏品的基础。主要收藏生物、医学、考古、文学、民族学和与印度尼西亚历史有关的文物,1979年起改为国立博物馆。馆前草坪上竖立一座青铜大象,展品有举世闻名的爪哇猿人的头骨化石以及石斧、青铜斧等。

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