你所做的一切都有历史。你每天早上醒来，离开床铺，你的解剖结构让你的祖先在至少400万年前就能直立行走。你走到厨房，用碗和勺子吃麦片，这属于至少250万年前的工具制造传统。当你吃麦片时，你翻阅报纸，这要归功于能够进行语言、抽象思维和惊人记忆的大脑——这个大脑已经扩张了200万年。直到几十年前，大部分进化史都隐藏在科学视野之外。但如今，几乎每个月都有重大发现的消息。古人类学家不断挖掘我们祖先的新化石，其中一些化石甚至发现了DNA碎片。与此同时，遗传学家已经编制了一部名副其实的进化百科全书——已测序的人类基因组——几年内他们就能将其与我们最亲近的现存亲戚——普通黑猩猩的基因组进行比较。然而，我们对进化的未知远远超过已知。古老的问题仍然无法完全解释，新发现又带来了新的问题。这在任何科学领域都不罕见，但接下来的八个谜团是亲密的，因为理解我们的起源是理解我们自己的关键。
第一个人科动物是谁？
时间旅行会让一切变得容易得多。想象一下，你可以在大约700万年前的一个非洲湖畔降落，观看土豚、羚羊和大象的队伍经过，直到你迟早看到一群猿类。它们可能看起来像黑猩猩——身高差不多，毛发相同——但它们扁平的脸和其他奇特的身体比例会表明它们属于不同的物种。也许它们会转向你，与你四目相对——那是你最遥远的人科祖先的凝视，它们是第一个从其他猿类中分离出来并开启我们这个家族的灵长类动物。古人类学家们就是沉浸在这样的白日梦中，忍受着烈日炎炎、无情的沙尘暴和多年徒劳的田野工作。如果最早的人科动物与黑猩猩、倭黑猩猩和其他现存猿类相似，每个物种的数量可能多达数十万，甚至数百万。但留下化石的却寥寥无几。它们的大部分骨头被鬣狗或其他动物 scavenged 散落，剩下的也腐烂了。对于早期人科动物，古人类学家只能依靠几颗牙齿或头骨碎片。然而，古人类学家正在了解很多关于我们起源的信息。不久前，已知最古老的人科动物是南方古猿阿法种（Australopithecus afarensis），这个物种在大约360万年前生活在东非大草原上，最著名的是1974年在埃塞俄比亚发现的一具保存完好的雌性骨架，昵称“露西”。近年来，古人类学家可能已经发现了多达五种比阿法种更古老的物种——有些甚至古老得多。就在去年，法国普瓦捷大学的米歇尔·布鲁内（Michel Brunet）和他的探险队宣布，他们在撒哈拉沙漠的沙丘中发现了一个600万至700万年前的物种：乍得撒哈拉人（Sahelanthropus tchadensis）。这些新化石使人们珍视的正统观念受到质疑。“我们曾将人类进化视为一条漂亮、笔直的线，”伦敦大学学院的莱斯利·艾洛（Leslie Aiello）说。现在一些研究人员认为，人类进化更像一棵灌木，有许多物种向不同方向分枝。目前还没有新的正统观念获得足够的力量来取代旧观念。相反，存在着大量争论。例如，一些古人类学家宣称撒哈拉人属于通往大猩猩的谱系，而不是人类。“这太疯狂了，”布鲁内特反驳道，他指出小牙齿和其他关键特征将这种生物与人科动物而不是猿类联系起来。但尽管布鲁内特确信他发现了已知最古老的人科动物，他认为现在还不可能对人科树的形状及其各个分支做出宏伟的声明。“你不能说它是灌木状的，”他说。“也许是；我们不知道。我们的故事时间长度刚刚翻倍，我们才刚刚开始理解它。”
我们为什么直立行走？
几百万年来，最早的人科动物与其他的猿类非常相似。它们身材矮小，与现代人类相比大脑很小，不能说话也不能制造长矛。但有一个深刻的区别将它们区分开来：它们能站立和行走。双足行走是我们祖先的第一次巨大转变，远早于所有其他使我们独一无二的人类特性的进化。几十年来，关于我们的祖先如何进化成两足动物的答案似乎非常清楚。“长期以来的观点是，我们之所以成为两足动物，是因为我们从森林迁徙到大草原，可能是为了越过高草或到达独立的树林，”南加州大学珍·古道尔研究中心的灵长类动物学家克雷格·斯坦福（Craig Stanford）说。但近年来，新的证据对这种情景提出了质疑。“弱小的人科动物离开森林的安全之地，来到危险的大草原，不得不靠智慧生存并直立行走这个经久不衰的说法，是一个不错的故事，但它很可能是虚构的，”斯坦福说。随着研究人员对更古老的人科动物遗址进行更仔细的研究，许多人得出结论，这些地区根本不是大草原，而是各种从稀疏到茂密的林地景观。人科动物可能直到200万至250万年前才生活在大草原上——比已知最早的两足人科动物晚了250万至300万年。现在科学家们正在努力弄清楚是什么进化压力导致人科动物在森林中变成两足动物。要回答这个问题，他们必须弄清楚直立行走是从什么进化而来的。化石提供了一些线索，但关于这些线索的含义意见不一。例如，一些研究露西骨骼的古人类学家说她走路的方式和我们很像，而另一些人则说她在地面上行动笨拙，并且花了很多时间待在树上。古人类学家对最古老的人科动物知之甚少，因为他们几乎没有发现头骨以下的部分。我们直立起源的最佳线索可能来自现存的猿类，尽管没有人确切知道黑猩猩与我们共同的最后一个祖先相比进化了多少。一些灵长类动物学家正在进行实验室研究，观察现代猿类如何用指关节行走和攀爬树木，以找出哪些动作最像人类的行走。其他研究人员，如克雷格·斯坦福，则在野外观察猿类。“黑猩猩可能会站在一棵无花果树的大树枝上，摘取头顶上的无花果，”斯坦福说。“当它们在地面上时，它们会站起来拉下树枝。”他支持印第安纳大学凯文·亨特（Kevin Hunt）最初提出的一个假说：最早的人科动物可能通过短时间站立来获取食物，无论是在树上还是在地面上，从而成为专家。这可能听起来不如大踏步走向大草原那样英勇，但话又说回来，进化之书中的许多伟大篇章都是由这种不起眼的变化构成的。
我们的大脑为什么这么大？
我们的大脑不仅大——它们大得畸形。一个我们这样大小的普通哺乳动物，它的大脑只有我们的七分之一。而对于人科动物来说，大脑袋是相对较新的。从700万到200万年前，我们祖先的大脑大约和现代黑猩猩的大小差不多。人科动物的大脑直到200万年前才开始增大，并断断续续地继续膨胀，直到至少16万年前接近现在的大小。在解释这种大脑尺寸的爆炸性增长时，科学家们达成了一致：它一定提供了强大的进化优势。“它消耗了你大量的能量，”艾洛说。“除非有原因，否则你不会进化出庞大而昂贵的器官。”但古人类学家对这个原因意见不一。一种可能性是，更大的大脑赋予人科动物额外的“信息处理能力”，他们可以用这些能力制造更好的工具。毕竟，石器解锁了新的食物来源，所以更好的工具使用者可以养育更多的后代。另一种可能性是，驱动力是人科动物的社会生活。生活在大型群体中的灵长类动物往往拥有更大的大脑，这可能是因为跟踪群体中其他成员具有进化优势。当然，人类大脑已经进化成一个强大的社会计算机，能够在瞬间从他人的面部表情中捕捉到关于其思想的微妙线索。另一方面，大脑袋可能促使人类变得更加社会化。首先，大脑袋让孩子变得无助。人科动物的孩子，那时和现在一样，需要多年的时间来发展出大脑袋，在此期间他们依赖成年人提供高能量食物。人类家庭的基本形态——父母、兄弟姐妹和祖父母组成的群体——很可能是为了喂养孩子的大脑而形成的。
我们何时开始使用工具？
很难想象没有工具的生活——赤手空拳寻找食物，用牙齿生吃，寻找洞穴或树木作为庇护所。事实上，我们对工具的依赖反映在我们的头脑和身体上。与其它灵长类动物相比，我们大脑中负责控制双手等区域更大。我们自己的手也不同，拇指相对更长，还有其它解剖学上的变化，使我们能够触碰指尖，更熟练地握持工具。工具使用的黎明是人类历史的一个关键转折点：它让我们的祖先通过在他们祖先无法进入的地方寻找食物来控制自己的生活。但科学家们仍然几乎没有关于这种进化转变是如何发生的线索。我们技术史上最可靠的记录来自工具本身。已知最古老的人科工具可追溯到250万年前，是一批在埃塞俄比亚发现的碎石。它们看起来不怎么样，但人科动物可以用它们屠宰大象，或敲开角马的骨头并吸食骨髓。在精神上，它们也是一个巨大的成就：它们需要一个能够看到一块未加工的石头并从中看到隐藏着工具的大脑。然而近年来，一些线索表明人类技术可能追溯到更早的数百万年前。首先，黑猩猩和其他猿类已经被证明在制造工具方面出人意料地有天赋。为了穿过荆棘密布的地面，黑猩猩可以用树叶制作凉鞋。为了吃白蚁，它们可以剥树枝制作捕鱼工具。不幸的是，一片叶子凉鞋不会留下化石。但一些研究人员认为，人科动物的手可能会揭示工具之谜。例如，露西和她的阿法种同伴生活在最古老工具诞生的一百万年前。尽管拥有弯曲的、像黑猩猩一样的手指，这种人科动物也拥有一个可以与指尖接触的细长拇指。“没有什么可以说明这些生物不能制造粗糙的石器，”乔治华盛顿大学的伯纳德·伍德（Bernard Wood）说。人科动物可能在350万年前就已经熟练使用木材和其他材料，为制造石器的思维突破铺平了道路。然而，尽管这个假设可能引人入胜，许多研究人员认为没有足够的证据来对工具使用的进化做出任何明确的说法。加州大学伯克利分校的古人类学家蒂姆·怀特（Tim White）说，任何猜测“都将完全是《X档案》式的。”
我们是如何获得现代思维的？
直立行走、拥有巨大的大脑，甚至制造工具，都不足以使猿猴真正成为人类。以匠人（Homo ergaster）为例，这个物种在170万到60万年前生活在非洲，很可能孕育了我们自己的物种。匠人身高可达六英尺，拥有中等大小的大脑，并且能够凭借一套令人印象深刻的石斧和其他工具在干旱的草原上生存。尽管如此，这个物种的大脑运作方式与我们不同。几十万年来，匠人满足于使用同一套工具，几乎没有修改。将石斧安装在棍子末端制成长矛，会让这些原始人类成为更好的猎人，然而这个简单的想法似乎从未出现在他们脑海中。这样的想法只对我们能看到世界新可能性、发现隐藏联系、用符号思考和交流的现代思维来说是简单的。科学家们还不知道这种现代思维是如何产生的。这个问题特别难以回答，因为他们无法进入匠人或我们其他祖先的大脑。相反，他们必须通过观察他们制造的东西来推断那些古代思维是什么样的。在大约32000年前，在法国洞穴中绘制猛犸象和毛犀图片的人，一定已经拥有了与我们非常相似的思维。考古学家记录了大约50000年前，以珠宝、精致墓葬、骨尖长矛和其他新型工具形式出现的现代思维表达的爆发。制作这些东西的人的骨骼看起来与我们自己的骨骼相似。他们是智人（Homo sapiens）的成员，拥有修长纤细的四肢，扁平的脸，突出的下巴，以及前额高耸的巨大大脑。但他们绝不是第一批拥有我们解剖结构的人。智人化石在非洲至少可追溯到16万年前，一些专家认为我们物种最早的成员可能存在于20万年前。斯坦福大学的古人类学家理查德·克莱因（Richard Klein）提出了一个有争议的理论：现代思维是快速基因变化的结果。他将这种变化的时间定在约5万年前，指出文化制品的兴起以及现代人类从非洲扩散都发生在此日期之后。克莱因认为，现代思维的进化使人类以前所未有的方式繁荣起来，很快连非洲这样巨大的大陆也无法容纳其不断增长的人口。许多其他古人类学家对此持不同意见。康涅狄格大学的考古学家莎莉·麦克布雷蒂（Sally McBrearty）认为，证据表明现代人类的技术和艺术表达在数十万年的时间里缓慢出现，因为人类逐渐进入新的栖息地并增加了人口。她指出非洲有大量迷人的线索，这些线索早于克莱因的5万年里程碑。例如，人类可能在25万年前就开始研磨颜料，研究人员在中非发现了带倒钩的骨制鱼钩，他们估计已有9万年历史。去年，南非的科学家发现了覆盖着几何交叉线的石头，可追溯到7万7千年前。克莱因驳斥了这种缓慢变化证据的微不足道和误导性。“这里一点，那里一点。大多数遗址根本没有这样的东西，但当你到了5万年前，它们都有了。然后你才看到真正的艺术——不是那种你还在争论它是否显示出某种象征意义的东西——以及精致的墓葬、房屋等等。”这场争论的解决可能正在非洲等待，在散布于整个大陆的考古遗址中。“我们知道我们想找到什么以及应该在哪里寻找，”麦克布雷蒂说。“但我们是否有资金和毅力发动攻势并取得成果呢？”
我们为什么比我们的亲戚活得更久？
今天的人类正以令人不安的速度将其他物种推向灭绝——例如，四分之一的哺乳动物物种被正式列为受威胁物种。但化石证据表明，这股灭绝浪潮已经持续了数千年。而我们最早的两个受害者可能是我们最亲近的亲戚，这其中存在着残酷的讽刺。对人类线粒体DNA的研究表明，今天所有活着的人类都可以追溯到大约15万年前生活在非洲的智人成员。当时，还有另外两个原始人类物种。生活在欧洲的尼安德特人（Homo neanderthalensis）以笨拙的野蛮人而闻名，但他们的大脑与人类一样大甚至更大，并且拥有令人敬畏的狩猎技能，帮助他们在周期性的冰河时代中生存了五十万年或更长时间。在亚洲，直立人（Homo erectus）生存了大约150万年。然而，在智人从非洲扩散后不久，这两个物种都消失了。我们与这些原始人类的密切亲缘关系使得他们的消失更加令人费解。“很难理解竟然有另一个物种与我们如此亲近，但又不是我们，”麦克布雷蒂说。从地质学角度来说，我们的祖先与这些其他物种面对面相遇的时间并不久，但科学家们对这次相遇仍然知之甚少。关于直立人，他们所能说的只是最年轻的直立人化石，来自印度尼西亚的头骨可能追溯到5万年前，那是在我们自己的物种已经定居亚洲并迁徙到澳大利亚之后。“我们不知道那里到底发生了什么，”克莱因说。“我们需要更多带有良好年代测定的化石。它会来的——十年内我们就会了解更多。”尼安德特人留下了更多线索，尽管情况仍远未明朗。科学家们已经分离出六个尼安德特人DNA片段，并得出结论，尼安德特人与智人之间很少（甚至没有）进行杂交。尼安德特人似乎在与我们物种在欧洲相遇后又坚持了15000年。但随着时间的推移，他们变得越来越稀有，直到只能在偏僻的山谷中找到。然后，他们彻底消失了。多年来，科学家们试图用各种解释来解释尼安德特人和直立人的消失，从战争到智人亲戚从非洲带来的异国病毒。但他们灭绝的原因可能要微妙得多。即使我们物种只比其他原始人类略微具有进化优势，假以时日，其影响也可能是毁灭性的。例如，人类可能受益于长途贸易和更好的工具，使他们能够比竞争对手更好地抵御干旱、冰河时代和其他困难时期。我们的祖先可能每一代只多生几个孩子，然后他们逐渐占据了最好的狩猎和居住场所。几百代之后，他们不知不觉地将他们的表亲挤出了生存空间。“这可能就像现代人类拥有更好的衣服一样简单，”莱斯利·艾洛说。
哪些基因使我们成为人类？
2003年4月，遗传学家完成了人类基因组测序，现在他们正在解码我们最亲近的亲戚——普通黑猩猩的基因组。将这两个序列并排放置，景象令人惊叹。数千个位置上，它们的编码是相同的。最近，韦恩州立大学医学院的生物学家莫里斯·古德曼（Morris Goodman）和他的同事们分析了负责蛋白质结构的DNA部分。在这个基因组的关键部分，人类和黑猩猩有99.4%的相同。换句话说，使我们独特成为人类的大部分特征可能只存在于我们基因组的0.6%中。这微小的一部分将成为未来大量研究的焦点。“这将是一个金矿般的信息，”威斯康星大学遗传学家兼霍华德·休斯医学研究所研究员肖恩·卡罗尔（Sean Carroll）预测。例如，随着人类和黑猩猩之间差异的浮现，医学将发生革命性的变化。科学家们希望找到解释黑猩猩为什么不会得艾滋病、阿尔茨海默病以及其他困扰人类的疾病的基因差异。科学家们还将在两个基因组中寻找线索，以了解人类如何以及为何进化出区分我们与黑猩猩的特征，包括两足行走身体、大脑袋和语言。一个预示未来的例子是最近对一个名为FOXP2基因的研究。遗传了FOXP2突变形式的人在说话和理解语法方面有困难。科学家们通过比较不同人携带的FOXP2基因的细微变异，重建了该基因的进化史。研究人员发现，在过去的20万年里，该基因经历了强烈的进化选择爆发。可能正是这个基因的变化帮助促使了猿类简单的咕噜声转变为语言。但认为任何单个基因就能告诉我们很多关于人性，甚至只是说话能力的信息，那将是一个错误。“我们不会只有两三个语言基因，故事就结束了，”卡罗尔说。“它会比那微妙得多。”早期证据已经表明，自从我们的祖先与黑猩猩谱系分离以来，可能有几千个人类基因经历了强烈的自然选择。而且这些基因只能通过相互协作而不是单独工作来构建一个现代人类。这对于研究其他动物进化的科学家来说并不奇怪。“我们寻找简单的答案，但我们几乎总是发现一团糟，”卡罗尔说。
我们停止进化了吗？
这是一段惊人的历程：在七百多万年的时间里，我们的谱系从矮小的猿类进化成为地球上占主导地位的物种。我们进化出了能够完成地球上，甚至可能是宇宙中从未实现过的事情的大脑。我们为什么不继续进化出更强大脑呢？很容易认为我们会继续前进，在一百万年后我们会拥有像《星际迷航》某个剧集里那样巨大的大脑。但科学家们无法预测我们的走向。甚至可能我们已经达到了进化的死胡同。考虑一下，人类大脑在至少16万年里并没有扩张多少。你可能会认为，如果更大的大脑意味着更高的智力，自然选择至今仍在使其膨胀。但大脑袋也有其缺点。就像一个不断扩展的计算机网络一样，不断增长的大脑需要越来越多的连接来连接其处理器。人类大脑可能正在达到这种计算能力的极限。大脑袋对人体也提出了很多要求——特别是对孕妇的身体。女性的产道必须足够宽，才能让一个大脑袋婴儿顺利娩出。但女性骨盆可以变得多宽是有限制的：如果变得太宽，女性行走时就会很困难。这个限制可能使得人类大脑不可能变得更大。然而，回答这个特定问题的唯一方法，可能就是等待未来成为过去。“人们对人类进化着迷的原因之一，是因为它关乎我们从何而来，将走向何方，”艾洛说。“但我们不知道我们将走向何方。这太像一场彩票了。”
掌握
人类的手与我们现存的最近亲戚黑猩猩的手有着显著的不同。在过去的700万年里，我们人科祖先的手指和手掌都变短了，拇指也变得更加灵活。这些变化，连同我们大脑中运动和感觉能力的极大扩展，使我们能够使用各种力量、精确度和钩状握力，从而使用无限种类的工具。但是手部进化的故事仍然模糊不清。尽管黑猩猩的手形状不同，但它具有相当大的灵活性。它可以用钩状姿势弯曲或折叠手指，或者用拇指和食指侧面抓住小物体。而350万年前的人科手化石在某些方面像黑猩猩，在另一些方面又像人类，这使得我们不清楚它们的手指到底有多灵巧。
