生物学发展到21世纪的今天,无论古生物学、遗传学、组胚学、解剖学、比较生物学、系统发育学、分子生物学/人类学,还是神经科学,都对人类起源有着强有力的支持。
5.18亿年前,最早的脊索动物(或半索动物),澄江生物群的云南虫繁荣。
最新观点,也有认为是退化的脊椎动物 5.15亿年前——在奇虾制霸下瑟瑟发抖的皮卡虫,构造简单接近文昌鱼。
仅仅是几厘米长的底栖头索动物,以浮游生物为生。
为了在水中呼吸,拥有几十上百个的鳃裂。
在早期泛节肢动物的制霸下,瑟瑟发抖。
奇虾制霸下的皮卡虫 5.1亿年前——在不断被淘汰的过程中,活下来的祖先逐渐有了脊椎,以及一节一节的肌肉,化身成昆明鱼/海口鱼。
无颌的嘴,只能吸食食物。
原始圆口类,对标现今的盲鳗、七鳃鳗。
从原始鱼类开始,鳃弓不断减少,进化成其他器官。
作为最早的脊椎动物,它们已经铺垫了后世所有脊椎动物的神经系统: 它们的大脑分成大脑、间脑、中脑、小脑、延脑五个部分。
虽然因为图片伪造,海克尔胚胎重演律在生物学史上颇具争议,但所有脊索动物胚胎,大脑发育的确会经历相似的过程,虽然算不上真正的“重演"。
当初海克尔的伪造,正是刻意抹除了绝大部分的差异。
人类胚胎发育过程中,原始的脑泡会先发育成三个,然后再发育成5个:可以看出,人类胚胎早期的大脑发育,与原始脊椎动物的大脑具有一定的相似性。
4.8亿年前——随着进入奥陶纪后,整个原始海洋都变成了一片修罗场。
早期海洋的超级霸主——板足鲎大约在4.7亿年前登场。
它们很快发展为庞大的家族,足足纵横了海洋上亿年,一直到泥盆纪才开始衰退。
最大的莱茵耶克尔鲎,足足可以长到三米长 海蝎子凭借锋利的大型节肢,在原始海洋,可谓是所向披靡。
在如此残酷海洋里,弱小的早期脊椎动物简直就是行走的食物。
我们的祖先被大量捕食灭绝,最终那些偶然进化出骨质甲胄的才得以苟延残喘,并发展出了早期无颌鱼中比较繁荣的大家族——甲胄鱼。
虽然盔甲可以为它们提供保护,但它们的头也与躯甲完全连为一体,再加上过于笨重的身躯让它们行动缓慢,且没有颌反击,如果遇到能咬穿它们盔甲的掠食者,它们唯一能做的就是任之宰割。
4.4亿年前——奥陶纪大灭绝,史前动物大洗牌。
但依旧还有着长到1米多长的秀山恐鲎,便对它们展开了无情的屠杀。
秀山恐鲎对盔甲鱼(甲胄类的一种)的猎杀4.3亿年前——初始全颌鱼。
终于,一个伟大的进化革命出现了。
鱼类第一次拥有了下颌和舌头。
遗传学证据表明,下颌起源的最早时间,可上溯到奥陶纪晚期,也即4.5亿年前。
中科院几篇有颌鱼起源的重磅1天4 篇 Nature中,发现了更原始的有颌鱼——奇迹秀山鱼。
初始全颌鱼牺牲了原本用于呼吸的第一鳃弓,演化出了颌。
下颌源于第一鳃弓,舌和相关的软骨、肌肉,以及神经源于第二鳃弓,剩下的为全鳃 颌出现过后,头部可以灵活转动,不仅它们的摄食能力变强了,有了反抗天敌的可能,而且还带动了身体各个方面的进化。
它们通过不断折叠鳍褶,进化出了完全的偶鳍,运动能力大大提升。
不仅能从天敌口中逃脱,还能更迅猛地捕食小型动物。
灵动土家鱼的鳍褶 VS 现代鱼类的鱼鳍摄食和运动能力的加强,令早期鱼类逐渐大型化,大脑也变得更加发达。
随着神经纤维的增长,为了保证神经信号的传输速度,促使了大脑高速信号通道——髓鞘的出现。
4.15亿年前——甲胄鱼。
颌是如此重要,甚至当甲胄鱼进化为有颌、有完全偶鳍的盾皮鱼后,完成了彻底的逆袭,彻底主宰了志留纪和泥盆纪。
海蝎子开始衰落,出现可达10米的邓氏鱼称霸海洋。
4亿年前——梦幻鬼鱼,是最早的硬骨鱼,此时鲨鱼已经出现。
此时鱼类的脑神经已经变得越来越发达,中脑为主要的神经中枢。
随着感官的细化,也有了10对脑神经,为后来神经系统的复杂演化奠定了基础:硬骨鱼大脑(鲤鱼) 3.8亿年前——肉鳍鱼,鱼鳍中出现中轴骨,鱼鳍变得更加强壮有力。
第4对鳃弓和第6对鳃弓进化成了咽喉部位的软骨、肌肉,以及相关神经。
大名鼎鼎的喉返神经,便是第6鳃弓进化而来的。
3.75亿年前——提塔利克鱼开始进军陆地,鱼鳍中已出现骨骼。
鳃逐渐全部退化,进化出了新的呼吸器官肺,感知水流的鼻孔演化成了呼吸的通道。
鳃弓进行上的残留,也让人类遭受一些莫名的病痛,例如下颌三叉神经痛,偏头痛也而可能和相关神经有关。
包括打嗝在内,也可能是进化为两栖动物时产生的。
至于耳盲管之类的进化BUG,出现发炎时,甚至可能危及生命。
虽然鳃对耳朵进化的贡献很大,但它主要也在于优化听觉(中耳三块听小骨——镫骨、砧骨和锤骨,具有传递和放大声音的作用),而对听觉的存在并没有起到决定性的作用。
因为鱼类已经有了原始的耳朵和基本的听觉。
这些决定了人类内耳的起源。
3.74亿年前——希望螈,鱼鳍上的鳍条退化,软骨内成骨逐渐进化成指骨,于是四肢出现了,与人类手指有对应关系。
泥盆纪后期灭绝事件,海洋节肢动物衰退,陆地节肢动物兴起。
3.67亿年前——鱼石螈,四肢关节灵活,开始陆地活动,手指减小到6~7根。
3.4亿年——两栖动物离片椎类出现,现今所有滑体两栖类、爬行、鸟类、哺乳动物共同祖先。
两栖动物的大脑比起鱼类来说复杂不了多少。
但出现了植物性神经,以及原脑皮: 两栖类的大脑,和人类的脑干以及小脑部分极其的相似: 这是人类的脑干和小脑: 植被的繁荣,带来陆生物种的繁荣。
早期四足动物,先后演化出原脑皮层、古脑皮层、周围旧皮层,以及中间皮层。
3.18亿年前——动物的卵里有了羊膜结构,分化出了蜥形纲与合弓纲。
现今的爬行类、鸟类,以及古生物学史上的恐龙,都源于蜥形纲;
而合弓纲先发展出类哺乳动物,后发展出现代哺乳动物。
它们的端脑发达,成了大脑的主要结构,分为三层。
不仅增大的纹状体,也令大脑体积越来越大,甚至第一次出现了新脑皮(新皮层),但此时的新皮层极其的原始。
在后来的演化中,新皮层逐渐演化成了处理各类信息的中枢。
3.05亿年前——雨林崩溃事件,森林分裂,哺乳动物祖先(类哺乳动物)迎来大发展。
3亿年前——合弓纲繁荣,进化出盘龙类。
2.9亿年前——似哺乳爬行动物繁荣,盘龙类进化出哺乳动物祖先兽孔类,水龙兽为代表。
2.75亿年前——基龙和异齿龙出现,与类哺乳动物相伴。
2.51亿年前——史上最惨烈的灭绝事件,二叠纪大灭绝。
2.5亿年前——类哺乳动物衰退,仅剩小型种类。
2.35亿年前——最早的恐龙出现,恐龙时代开始。
恐龙和鸟类,大脑结构和变温爬行动物大同小异,为了适应飞翔,小脑变得更加发达,纹状体多了上纹状体。
大脑主要结构依旧是三层的旧皮层,新皮层并未明显的发展。
鸟类大脑与人类大脑的对比关系: 类哺乳动物(合弓纲)这一支,下丘脑、海马体以及杏仁核则得到了充分发育,纹状体则朝着基底神经核方向演化。
现代哺乳动物的大脑,则是在类哺乳动物大脑的基础上发育而来的。
2.05亿年前——著名的早期哺乳动物摩尔根兽出现。
2亿年前——三叠纪末大灭绝。
1.95亿年前——吴氏巨颅兽——最早的哺乳动物之一,出现比较发达的嗅觉和触觉,出现了比较发达的新皮层。
1.7亿年前——我们和袋鼠拥有共同的祖先。
1.48亿年前——真兽下纲(包括胎盘类动物)和有袋动物分道扬镳。
1.35亿年前——我们的祖先,有胎盘类哺乳动物攀援始祖兽出现了,但它们只有25克左右。
如果说,从鱼类到哺乳动物,大脑的演化是不断地在地基的基础上加高楼层: 那么,从低等哺乳动物到人类大脑的演化过程,就是在进行精装修。
和鸟类进化纹状体不同,哺乳动物走上了折叠新皮层的演化之路。
相对来说,对于种内、种间竞争更大的物种,新皮层折叠的沟回也就越多越深。
被子植物的出现,以及繁荣,形成丰富多样的现代丛林,也为哺乳动物的发展提供丰富的生态环境。
8500万年前——劳亚兽总目和灵长总目分道扬镳。
树鼩,最接近灵长总目祖先的动物 6500万年前——白垩纪大灭绝,恐龙终,最早似灵长类更猴出现。
6000万年前——普尔加托里猴,酷似松鼠的早期灵长类。
它们此时的新皮层沟回应该还比较少,接近老鼠大脑的光滑度。
灵长总目这一支,从老鼠到猴子再到人类,大脑的整个演化过程,几乎就是新皮层更加复杂化的折叠过程: 从左到右:老鼠、猴子,人类的大脑 4500万年前——蒙古安氏中兽为代表的古食肉目称霸大陆。
最早的高级灵长动物中华曙猿出现,然而它们只有50克到150克之间。
3500万年前——埃及猿出现,旧世界猴(如猕猴)和新世界猴的共同祖先,食肉目(猫狗祖先)开始崛起。
2500万年前——旧世界猴进化出古猿。
1900万年前——原康修尔猿,长臂猿与我们分道扬镳。
因为抓握能力的强化,智商比起其他灵长类得到了很大的提升。
1800万年前原康修尔猿,属于人猿超科 1200万年前——西瓦古猿,红毛猩猩与我们分道扬镳。
作为人类和红毛猩猩的共同祖先,已经能开始用简单的现成工具(木棍什么的)。
无论之后的森林古猿、腊玛古猿,其实都是在强化“抓握”这个金手指而已。
而这个金手指还有一个作用,就是促进了大脑的发育。
早在人类远祖进化为初始全颌鱼的时候,因为下颌的出现,咽腔缩小为管道,给大脑的发育提供了空间。
随后长达数亿年,到人类时,大脑已经占据了身体最大的比率。
800万年前——大猩猩与我们分道扬镳。
700万年前——乍得沙赫人,是我们和黑猩猩的近亲。
乍得沙赫人,拇指还很短。
此时的类人猿一支保留了原来的大拇指,演化成为了今天的黑猩猩。
一支把大拇指进化得更长了,他们就是南方古猿。
大拇指更长,更加灵活,更加富有抓握能力,所以南方古猿下地干活了(通常说法是,森林古猿走出丛林,进化为南方古猿)。
为了能够驱动灵活双手,芯片必须再度升级(脑容量的提升)。
想想看,占据如此多处理资源的双手,不提升芯片怎么得行?芯片提升,然后和语言方面又互相促进,芯片再度提升。
600万年前——黑猩猩与我们分道扬镳。
580万年前——黑猩猩分支地猿。
黑...