从热带走出的人类何以适应寒冷

与其它灵长类动物相比，人类对气候的生理适应能力较弱，但人类的行为适应比其他生物更快、更灵活，人类这种行为适应的能力对进化的成功至关重要。可以说，人类是“终极适应者”，在几乎每一种可能的生态环境中都能茁壮成长。
图片来源：《对话》杂志

【今日视点】

　　人类是起源于热带的物种。在进化史的大部分时间里，人类也都生活在温暖的气候中。已知最古老的人类谱系（古人类）化石来自非洲中部和东部。而向北扩散到更高纬度的古人类第一次不得不应对寒冷的温度、较短的白天、使狩猎变得更加困难的大雪，以及加剧他们身体热量流失的寒风。

　　人类对寒冷的适应有限，但为什么人类不仅主宰了祖先曾生活的温暖土地，还能遍布地球的每一个角落？澳大利亚《对话》杂志近日刊文称，答案在于人类有能力开发出复杂的文化解决方案来应对生活中的挑战。

　　北欧人族的极寒生存之谜

　　生活在北欧的人族最早的迹象来自英格兰东部诺福克郡的哈皮斯堡，在那里发现了90万年前的脚印和石器。哈皮斯堡以针叶林为主，冬季寒冷。几乎没有证据表明哈皮斯堡人族在该地点停留了很长时间，这表明他们没有时间让身体适应环境。

　　这些人族是如何在与其祖先的非洲家园如此不同的恶劣条件下生存下来的，仍然是一个谜。该地区没有洞穴，也没有避难所存在的证据。当地出土的文物很简单，这意味着当时也没有复杂的技术。

　　直到大约85万年前，西欧才出现了剪裁合身、防风雨的工具。许多动物迁徙是为了躲避季节性寒冷，但哈皮斯堡人族必须向南迁移约800公里才能产生有意义的变化。

　　来自博克斯格罗夫的猎人

　　来自更近代定居点的遗址，如英格兰南部西苏塞克斯郡的博克斯格罗夫，为远古人类如何在北方气候中生存提供了更多线索。博克斯格罗夫遗址历史可追溯到近50万年前，当时气候恶化，接近人类历史上最冷的时期之一。

　　有充分证据表明，这些古人类猎杀动物。研究表明，寒冷地区的人比温暖地区的人更依赖动物猎物，因为肉类富含抵御寒冷所需的热量和脂肪。

　　一块来自博克斯格罗夫的人类胫骨化石与现代人类相比更加坚固耐用，这表明它属于一种高大粗壮的古人类。较大的身体，四肢相对较短，通过最小化表面积来减少热量损失。

尼安德特人成抗寒“专家”

　　尼安德特人生活在大约40万至4万年前的欧亚大陆，居住在冰川气候中。与其在非洲的祖先以及现代人类相比，尼安德特人四肢短而强壮，身体宽大，肌肉发达，适合产生和保持热量。

　　然而，尼安德特人突出的脸和喙状的鼻子与人们期望的在冰河时代适应的结构相反。对古代骨骼的计算机模拟表明，尼安德特人的鼻子在保存热量和水分方面比早期适应温暖的物种更有效，内部结构似乎和鼻子的整体大小一样重要。

　　此外，尼安德特人还发展出复杂的文化来应对。有考古证据表明，他们用动物的兽皮制作衣服和搭建庇护所。烹饪和用火制作用于制造工具的桦木沥青胶的证据表明，尼安德特人对火的控制非常复杂。

　　化身防寒“万事通”的智人

　　在数千年里，生活在寒冷地区的人类已从生物学上适应了环境，但规模很小。

　　这种适应的一个众所周知的例子是，在阳光较少的地区，智人的肤色较浅，这种肤色更善于合成维生素D。来自格陵兰的因纽特人的基因组显示出对富含脂肪的海洋饮食的生理适应性，这在寒冷中是有益的。

　　更直接的证据来自格陵兰岛的一根保存在4000年前永久冻土中的头发DNA。这些毛发暗示着基因的变化导致了粗壮的体型，从而最大限度地产生热量和保持热量，就像来自博克斯格罗夫的古人类一样。

　　人类的热带生存传统意味着，如果不发展出应对温度的方法，人类仍然无法在寒冷的地方生存。但人类这种行为适应的能力对进化的成功至关重要。可以说，人类是“终极适应者”。