科學人觀點

他長高,你縮小:天道就是人道

適者生存的「適」指的是安然度過危機,並能創造更有利的生存條件。地球上生命演化的過程中,災難確實是人類演化史的主要情節,人類一再化解危機,並得以在殘存之後,重建更精緻的文明。

撰文/曾志朗

科學人觀點

他長高,你縮小:天道就是人道

適者生存的「適」指的是安然度過危機,並能創造更有利的生存條件。地球上生命演化的過程中,災難確實是人類演化史的主要情節,人類一再化解危機,並得以在殘存之後,重建更精緻的文明。

撰文/曾志朗

「海島規則」使印尼弗洛瑞斯島的物種體型演化方向改變,象如水牛,鼠似兔子,而弗洛瑞斯人像哈比人? *圖片來源:PORTIA SLOAN)


天道無常,這些年來世界各地在一場又一場的災難中,經歷了全球暖化引爆大氣變遷,帶來巨大風災、水難、火害和地變的種種考驗。這個月初,尾隨巨颱燕子,我由桃園機場飛往日本金澤開會,小松機場四周風平浪靜。很難想像,一向比其他國家更擅長將科技用於防災體系的日本,前一天在燕子的掃蕩下,關西地區交通癱瘓、街景殘破,混水漫過具有完整先進設備的關西機場,唯一的聯外橋樑遭貨輪撞毀,風雨中彷如一片廢墟。緊跟著北海道發生大地震,房屋倒塌、路面下陷、土壤液化,大規模走山和土石流改變了地貌。北海道大學的地震預測研究名冠全球,但人算不如天算,只能感嘆預測尚未成功,科學家還需努力!


重要的是,從災害中汲取經驗的研究,就必須檢討傳統的預測方式,尋求新的指標。美國弗羅里達州的颱風疏散程式,不再以風為基準,而改以大數據分析雨水侵襲嚴重的低窪地區,因為經驗指出,強風固然可怕,淹水則無處可逃。日本對地震的預測,從311地震後也加進新的考量,不再只靠地表的振幅為主要基數,而把地震帶地表上空290公里的電離子濃度列為預測計算的重點,因為新的研究發現,地震發生前40分鐘,電離層受到地下熔岩影響,會發生急速的變化。


新的指標能否達成更有效的預測,有待進一步驗證。但隨著科技進步,人類應付災難的能力,也確實不停往上提升。儘管人定勝天的理念仍是科學家堅定的信仰,大家也心知肚明,天上的風雲變化,地底深層的熔岩撞擊和流動,都非目前科技所能掌握,加上人為的不確定性,使防災預測更為困難。


災難確實是人類演化史的主要情節,但卻也反映了在無窮的風火水震災情後,人類仍能再起、社會也會重建的史實。燕子重創日本關西,原先傳出機場可能長期關閉,但三天不到便重啟國內線,17天後已經全面正常營運,復原之快讓人驚嘆。1999年9月21日凌晨,台灣發生芮氏規模7.3的大地震,南投地區的國中小校舍大部份被震垮,經過兩年重建,學校建築更美觀堅固,更符合在地文化,更有促進教學環境的智慧設計。2001年9月11日,美國紐約發生人為恐怖攻擊,熙來攘往的世貿雙塔頓時攔腰倒塌,重建的世貿中心一號大樓在2014年完工,成為當時西半球最高建築,造型之美也令人讚譽不絕。


這一切都見證了地球上生命演化的過程中,人類得以發展智慧,一再化解危機,而能在殘存之後,重建更精緻文明的奇蹟。這一切也說明了生命演化的過程中,適者生存的「適」指的是安然度過危機,並能創造更有利的生存條件。提升技術,逢山鑿洞,遇水架橋,廣鋪安全交通網;精進醫療科技及設備,重視食安及營養;打造教育平台,培養能傳承和創新的人才。在動物界,唯有人,有好為人師的表現;因為有語言和文字,使得思維層次由具體到抽象,由平面連結到階層性的垂直建構,人類擁有更有效的問題解決和危機處理的能力。


仔細檢視這股強化生活安適以改變生命品質的力量,馬上就會發現,科技教育基礎建設做得越好的國家,人民平均壽命在200年內可以增加35歲(維多利亞時代,英國人平均壽命46歲,現在是81歲),而無法建設的國家,如非洲撒哈拉沙漠以南地區,國民平均壽命約在45~50歲之間。


保護生機,豐富智慧的能量,演化的規律不知不覺形塑生命發展的樣貌。英國的研究團隊分析1896~1996年間200個國家的國民身高變化,結果全世界最高的人是荷蘭男子,平均182.5公分,和最矮的東帝汶、葉門和寮國相較,高出了22~23公分。經常飛歐洲的旅客一定會注意到,荷蘭航空的空服員長得特別高大,站在機內窄狹的通道上,有如一柱擎天。比起其他國家,荷蘭人從1858年開始,平均高度的成長率就非常突出。為了分析1955~2009年荷蘭兒童身高發展的情形,研究者比較了5811個男孩和6194個女孩,得出1997年同齡人的平均身高,男生是183.8公分,女生是170.7公分。也就是說,150年來荷蘭人的身高傲視群倫。雖然近年成長率逐漸緩和,但並未停止。為什麼荷蘭人長得特別高?原因無他,食安、營養、交通、醫療、教育的基礎建設,確實做得比別的國家好。自然界的規律促成身高高的男女基因相互結合,生下的小孩就有高身長的基因,加上環境的有利條件,荷蘭人自然就越來越高了!


看起來,地球上所有動物的生命內容和樣貌,和自然生態環境的變化息息相關。但只有人類在這150年來,翻天覆地的干擾地球生態裡的生命內容。壽命延長,身高往上長,都是人類「新智」介入的結果。其實在遠古人類尚未有能力改變自然生態環境的時代,生命的長度和身高都受制於自然的壓力。兩萬年前,在印尼弗洛瑞斯島上的「哈比人」就是個很明顯的例子,他們沒長高,反而縮小了。這些年來,這個科學史上很有趣的「公案」(他們是誰?是人屬嗎?為什麼縮小?)終於在最近的《科學》期刊上,有了初步的「定案」。


自從2003年考古人類學家在印尼弗洛瑞斯島上挖掘出100公分左右的女性骨骸,腦殼形狀像猩猩,又能製造出像早期智人一樣的生活工具,科學界對生存在這小島上的哈比人,就有了定位上的爭辯。有人認為他們的生理特徵顯然不符合傳統所描繪的人屬演化樹圖,而是非人屬的人猿分支,目前已經像尼安德塔人一樣消失在地球上了。另外的科學家不認同這個觀點,認為這位女性哈比人還是人屬的一支,而身體縮小是因為得了類似腦下垂體病變的侏儒症。但後者的看法很快被推翻,因為之後挖掘到的其他骸骨也一樣矮小,顯然不是單一的病變特例。更重要的是在那1萬3000年前到5萬年前的象骨遺骸,也顯示出大象與水牛體型相當,而老鼠卻如兔子大小。因此正確的解釋,應是所謂的「海島規則」,意即在那個年代,弗洛瑞斯島上的生態環境造成糧食缺乏,為了因應有限的食物資源,物種(包括人類)的體型因此起了變化。


哈比人的遺骸脆弱,尚無科學家成功取得DNA,美國普林斯頓大學、加州大學聖克魯茲分校以及德、義、瑞士、澳洲和印尼組成的研究團隊,因此反其道而行。他們觀察到弗洛瑞斯島上現居住著一些平均身高145公分的侏儒,臉部比例和哈比人極為相似,也視哈比人為先祖,經常供奉祭拜。這個名為蘭巴薩沙(Rampasasa)的侏儒群,真是哈比人的後裔嗎?研究者採集了32位村人的唾液和血液,取得10組完整的基因體進行比對分析,結果發現除了和東亞、新幾內亞的關係密切之外,也有少數來自尼安德塔人和丹尼索瓦人,但找不到可能是哈比人基因的證據。科學家認為這些村民不是哈比人的後裔,他們的祖先來自其他移民,但因為糧食短少,在這個島上,像哈比人一樣,再度被所謂的「海島規則」影響而身軀逐漸縮小。至於哈比人到底是不是人屬的一支,仍是未解之謎。


所謂定案是指哈比人並非附近矮小村民的祖先;他們腦小,卻有相當程度的認知能力;他們6萬年前就在這個洞穴中生存,文化行為中還包括用水烹飪的細緻活動,令人稱奇!那他們到底是誰?從哪裡來?為什麼從地球上消失了?科學家還是沒有答案。但在印尼這個小島上,老天爺曾經做了一個小小的實驗,展示了人類演化和生態環境的交互作用,哈比人就是那個實驗所產生的人屬新物種。簡單的說,天道就是人道!


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