人是从水里来的吗?

  生物, 谣言粉碎机

人从哪里来?学术界一般认为,人类源自东非大陆。在那里,原始的人类开始与其它人科动物分离,出现自己独特的特征,并在5万至10万年之间迁移出非洲,到达世界各地,成为现代人类的直接祖先。不过,历史上也有一些学者提出一些别出心裁的观点,认为人类由水中来,经历了一个名为“水猿”的阶段。水猿假说也曾被引入中国,在很多中文科普书中都能看到。

水猿假说如何兴起

水猿假说的代表人物是英国海洋生物学家阿利斯特•哈代(Alister Hardy)。早在20世纪30年代,哈代就在思考人从水中来的可能性。但是直到1960年,他才在英国潜水协会的一次会议上提出了自己的观点。哈代的讲话随后被媒体断章取义后广为传播,让他觉得有必要仔细解释一下。正好,科普杂志《新科学家》(The New Scientist)向他约稿,Hardy就利用这个机会,花了4页的篇幅,详细描述了他的假说[1]

哈代在文章中写道,陆地物种在进化的过程中,因为栖息地和食物不足,会逐渐向水中发展,并最终适应了水生环境。爬行动物中的海龟和海蛇,哺乳动物中鲸鱼和海豹都是这样的例子。他认为,人类在演变的过程中也经过了类似的阶段。我们的祖先因陆地资源的限制,被迫进入浅海寻找食物。这些人类的祖先越来越适应海洋环境,变成了一种水生的哺乳动物。

此后,水猿假说经过了一些修补。其中,一个重要的人物是电视编剧伊莲•摩根(Elaine Morgan),她写了多本畅销书,介绍和推广水猿假说。

水猿假说认为,人类有一些和其它人科动物所没有的特征,这些特征却可以在水生动物身上被找到。这些特征包括:

1、人类不像其它灵长动物一样体被浓密的毛发,而水生哺乳动物因为需要减小水中的摩擦作用,体毛也很稀疏。

2、为了弥补失去毛发带来的热量损失,水生哺乳动物有明显的皮下脂肪层,这和人类相似。而其它灵长目动物都不具有明显的皮下脂肪层。

3、人类可以控制呼吸,可以暂时憋气,这种特征可以帮助游泳和潜水。而且人类还有下沉的喉部(larynx)可以用嘴呼吸。而黑猩猩和大猩猩都不具备这些特点。

另外,哈代还注意到,在古人类化石的历史记录中,存在着一片从800万年前到400万年前的空白。哈代认为,这段空白期也正是水猿存在的时间。水猿有可能成为大型海洋生物的食物,或是在热带海域里腐烂得尸骨无存,因此没有留下任何化石。

一直在否定,从未被接受

然而,上面列出的理由只是水猿假说的动机,而非坚实的科学证据。如同一个人有犯罪动机并不代表他就是罪犯一样,某种假说具有解释现象的潜力也不代表它就是有意义的科学理论。

如何判断某个假说对现象的解释是否成立呢?首先,这个理论假说必须自洽,不能自相矛盾。其次,这种假说要能解释一些现有理论不能解释的现象(或能更好地解释这些现象),否则就会被奥卡姆剃刀剃掉[注]。例如,如果人类的那些和海洋动物看似相似的特征的确无法用陆生进化史解释,那么水猿假说就会被加上一些砝码。最后,这种假说必须要有足够的证据支持,并且不能和已有的证据矛盾。

就这几条标准而言,水猿假说一个也满足不了。

哈代并没有注意到他罗列出的理由并不自洽。他认为,人类在排汗的过程中会损失大量的盐分,而这种特征不能适应除了海洋以外的其它环境。但是,出汗同样不是海洋动物的特征,这条理由并不符合人和海洋动物相似的大前提。

除了不自洽以外,水猿假说一直缺乏证据。这个假说从来没有被仔细地在学术杂志上进行阐述,也没有接受科学共同体的检验。哈代本人作为一名海洋生物学家,并没有在人类进化领域花费过多的精力。而此后的水假说的代表人物伊莲•摩根更非学界中人。她有很好的讲故事的技巧,可以让广泛地让水猿理论在公众中传播,却缺乏寻找科学证据的能力。

其实,水猿理论不仅仅是一种缺乏证据的理论,而且还是一个被现有的证据证否的理论。在哈代的年代,人类进化史上的化石记录还存在着大片空白,而且人类起源的年代也不确定。那时的古人类学家估计人类起源于1400万年前左右。但是此后发展出的分子生物学技术把人类和黑猩猩的分离时间推后到了600万年前。这样,就从时间轴的一端压缩了水猿存在的可能性。而在时间轴的另一端,很多古人类的化石在最近几十年中被陆续发现,这些新发现的古人类都是陆栖动物。例如生活在440万年前的地猿始祖种 (Ardipithecus ramidus)和320万年前的南方古猿阿尔法种(Australopithecus afarensis)。这样,留给水猿的时间就被压缩到了短短的一百多万年。但是,水猿假说列出的那些在水中进化出的特征很难在一两百万年之内完成。相反,有许多证据证明这些特征其实是陆生古人类在好几百万年里慢慢形成的。从化石记录中可以清楚地发现,脑容量是逐渐增加的。直到400多万年前,古人类的脑容量还不比黑猩猩大多少。[2]

哈代和摩根认为,直立行走也是水猿在水中进化出的能力,而根据出土的化石,440万年前的地猿始祖种尚未进化出彻底的直立行走能力,他们还不能完全脱离林地生活[3]。所以根据他哈代和摩根的理论,水猿不可能出现在地猿始祖种之前。而地猿始祖种之后的古人类化石记录相对丰富,并且分散在整条时间轴上,同样没有为水猿保留一席之地。

那些疑问如何解答?

既然科学界长期以来并未接受水猿假说,而且过去半个世纪中被发现的古人类化石给了水猿假说以沉重的一击,那么为什么人类会具有那么多近亲物种并不存在的特征呢?其实,用已有的人类进化的理论,同样可以很好地解释这一现象。1997年,美国生物学家朗顿(John Langdon)在《人类进化学杂志》(Journal of Human Evolution)上发文,总结了对这些现象的解释[4]

为什么人类体表几乎无毛?

一般认为,人类在从树林到草原以后,在捕猎的过程中需要良好的散热能力,所以逐渐失去了浓密的体毛。事实上,并非所有可以在水里生活的哺乳动物都会出现体毛稀疏的特征,往往是那些需要在深海中作长距离游泳的哺乳动物才会脱去体毛,不过这些动物同时也会出现另外一些伴随的极端特征,比如四肢退化,身体呈流线型。同时,一些适应了水生环境的动物(比如北极熊)还保留着他们的体毛[5]

为什么人类有皮下脂肪层?

水猿假说认为,海洋哺乳动物的皮下脂肪是用来保暖的。因为在海里的动物如果有大量的体毛,会增加游泳的阻力,所以就用皮下脂肪代替了体毛。不过,皮下脂肪的产生并非只有保暖一种用途,它也可以用来储存能量,这些能量既可以被大脑所用,也可以让人类长距离的迁移和奔跑[6]。而且,因为皮下脂肪可以让血管通过,所以人体可以通过调节血流量的方式来保暖或者散热,而体毛中不可能存在血管,也就不具有这么灵活的体温调节方式,这也是皮下脂肪比体毛占优势的地方之一[4]

为什么人类会控制呼吸?

人类的呼吸是自主的,这是双足行走的结果。仅仅利用下肢行走可以解放躯干上部的肌肉,用来控制呼吸。控制呼吸有选择上的优势,因为这为语言发音的产生提供了必要的条件。

结论: 水猿假说是一个科学家提出的关于人类进化的假说,但是却没有按照学术界承认的方法发表正式的论文,接受检验。它从一开始起就只是在面向公众传播。因为水猿假说存在的内在矛盾,缺乏足够的证据支撑,而且还和很多已有的科学证据矛盾,这一假说一直不被科学界认可。

[注] 奥卡姆剃刀原则,由14世纪的逻辑学家和修士奧卡姆的威廉(William of Occam)提出,内容包括“如无必要,勿增实体”,“用较少的东西,同样可以做好的事情 ”。现代科学界已经接受了奥卡姆剃刀原理作为发展理论的原则。如果两种处于竞争地位的理论的解释效果相同,就接受简单的那个。如果一个理论(如水猿理论)及没有证据支持,又不能解释已有科学理论不能解释的现象,就不会被承认。类似的,如果一个东西(如上帝)的存在无法证明或证否,又不能解释科学解释不了的现象,就不会成为科学研究的对象。更详细的内容,请移步 @Ent 的日志: 奥卡姆剃刀到底是个怎样的法则?

参考资料:

[1]
  1. Hardy. (1960.) Was man more aquatic in the past? The New Scientist.
[2] Kimbel WH (1984) Variation in the pattern of cranial venoussinuses and hominid phylogeny. Am J Phys Anthrop 63:243–263.
[3] White, Tim D.; Asfaw, Berhane; Beyene, Yonas; Haile-Selassie, Yohannes; Lovejoy, C. Owen; Suwa, Gen; WoldeGabriel, Giday (2009). “Ardipithecus ramidus and the Paleobiology of Early Hominids.”. Science 326 (5949): 75–86.
[4] (1, 2) Langdon JH. (2009). ” Umbrella hypotheses and parsimony in human evolution: a critique of the Aquatic ApeHypothesis.”. J Hum Evol. 33(4):479-94.
[5] Rantala MJ. (2007).”The evolution of nakedness in Homo sapiens. “. Journal of Zoology.273: 1-7.
[6] Langdon JH. (2005).”The Human Strategy: An Evolutionary Perspective on Human Anatomy”.Oxford University Press

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