约公元前6万年—药用植物

人类的祖先在新环境中寻找营养来源过程中会采集在地的植物样本·毫无疑问,是从在地的动物 及鸟类身上学来的行为。这种采集过程本身就是一种试误学习:有些植物能止饥,有些植物会带来意 想不到的效用,结果有好有坏。药草可能会令人产生可怕的幻觉、带有严重的毒性,服用过足甚至 会致人于死。也许吃几片树叶、几颗莓果.或者树根还比较安全。

话说回来,药草也许能缓解采集者的饥饿、疼痛、发烧或便秘,也可能让服用者昏昏欲睡,好补 足应有的睡眠;敷用树叶或果实的汁液,也许能缓和搔痒的红疹。经验随着时间累积,早期人类发现 只吃植物的叶、根、种子、莓果,或喝下植物的汁液可以产生需要的药效,但伴随轻微的副作用。这 样的经验便继续传给下一代的治疗者。

白柳的树皮可以缓解疼痛,减轻发烧症状;欧着草(yarrow)可以促进流汗,都是长久以来深植在 欧洲和中国的植物药用实例。这些信息随着沙尼达尔洞穴内编号四号的化石遗骸(ShanidarIV)一起出土沙尼达尔洞穴位于伊朗,是一处尼安德人的埋葬地点,历史可回溯至6万年前左右。白桦茸(Birch polypore)是一种可以食用的蕈类,有缓泻的效用,冰人奥兹(Otzithe Iceman)身上就带着它。冰人奥兹是一具有5000年历史的冰封木乃伊,死亡的地点在西澳,1991年被人发现。

世界卫生组织估计地球上有75至80%人类族群以植物为药。药用植物持续被人类用在顺势疗法 (homeopathic treatment)或者制成健康食品。19世纪起,随若分离、纯化植物体内活性分子的技术越发成熟,因而衍生出能够确知成分、纯度和剂昷化学品,取代植物在西方医学的地位。尽管如此,现代医学仍有许多非常重要的药物是植物或植物衍生物,包括吗啡(morphine)、可 待因(codeine)、阿司匹林(aspirin’镇痛)、阿托平(atropine’散瞳剂)、地谷新(digoxin·治疗心脏衰竭)、奎宁(quinine’ 治疗疟疾)、古柯碱(cocaine•局部麻醉)、华法林(warfarin• 抗凝血剂)、秋水仙素(colchicine•治疗痛风),及有抗癌效 用的紫杉醇(Taxol)和长春碱(vinblasrine)。

约公元前20万年—晚期智人

爱德华.拉尔泰(Edouard Lartet•1801~1871年)

化石证据指出,大约在15万至20万年前有一群早期人类首次出现在埃塞俄比亚,大约5万年前,「出 走非洲」的风气盛行,这些人又重新出现在欧洲。然而,其他科学家则倾向「多地区理论」(multiple theory)• 认为现代人独立起源于世界各个不同的角落。他们的身高、直立行走的姿态,和现今人类相 比并无二致,然而他们的骨架比较粗大,眼脊-眼窝上缘外突的骨头一也较不突出。简言之,这 群人和我们有着极为相似的外表,因而称为晚期智人(AnatomicallyModern Human, AMH)或早期现代人(EarlyModern Human)。

如今专家学界正在争议的论点在于:晚期智人究竟是先有现代人的外型(约 15万至20万年前) ,然后才发展出现代人的行为一一如现代语言、抽象思考.及使用符号的能力、制作更精巧的工具还是外型与行为是同时发展出来的?日前看来最早出现在西欧的晚期智人就是克鲁马侬人(Cro­magnon)。过去20年,专家认为既然他们与现代人差异无几,就不需有另外的指称,应该直接称他们为欧洲早期现代人(European Early Modern Humans)。1886年,这群早期人类的化石遗骸首次出土。法国地质学家爱德华·拉尔泰在一处洞穴里发现这些化石逍骸,而今这个洞穴便以这位地质学家的姓名为名。根据陆绾出上的化石遗骸,可推估这群早期人类居住在欧洲的时间约在4万5000 至1万年前。

克鲁马侬人是过着游牧生活的狩猎采集者,会编织衣物,也会举行复杂的仪式。出土的物品中包括小型的人和动物雕刻像,代表他们是 最早期的人类艺术家。

在西班牙和法国,专家发现旧石器 时代的洞穴壁画,又以法国的拉斯科洞最有名。1940年,考古学家在其中发现 超过600幅的彩色壁画、动物素描和符号,时间可回溯至1万5000 年前。证据显示,在克鲁马侬人灭绝之前,早期的尼安徳人和他们共存至少有1万年。至于尼安德人,则在3万多年前从地球舞台消失。

约公元前35万年—尼安德人

菲利普夏尔.施默林(Philippe-Charles Schmerling,1790- 1836年)

受到博物馆的重建模型、书上图画和电影的影响.长久以来我们都以为尼安德人是蛮着腰身、口齿不清的野蛮人,头发遮住他们和人猿近似的特征。然而,近年来逐渐累积的证据显示,他们其实是 独立行走、用语言沟通、会使用工具、会埋葬死人遗体,并且脑容虱与我们相当,甚至比我们还大的人种,脸上的毛发不比现代人多。2013年,有12万年历史的尼安徳人化石出土。线索指出,这具遗骸生前患有纤维性发育不良症,这是种现代人也会罹患的癌症。如今博物馆内的尼安德人重建模型,外型更接近现代欧洲人,只不过有较大的头颅、较低的前额、没有下巴、骨架壮硕,双手和双臂也较为强壮。

1829年,菲利普—夏尔.施默林在 处山洞里发现史上第 具尼安德人孩童的化石遗骸,地点相当于现今的比利时境内,然而这具化石遗骸直到1936年才完成鉴定。1856年,第一具人型化石出现在德国尼安德山丘出土,也是尼安德人的名称由来,此后在西欧、近东和西伯利亚地区,陆续有许多化 石遗骸出土。尼安德人生活在60万至35万年前,人口数量臻至巅峰时,欧洲约有7万尼安德人。接着,在3万至4万5000年前尼安德人灭绝,致使尼安德人灭绝的原因至今仍众说纷纭,而我们对尼安德人的了解,或者我们自以为对他们的了解,仍充斥着各种莫衷是的说法。

根据DNA的分析结果,拥有共同祖先的尼安德人和智人大约在40至50万年前开始分化,尼安德人究竟是不是隶属于智人之下的亚种(subspecies)’至今仍是科学界争论不休的议题(另方则认为尼安德人是独立的人种)。

有好几千年的时间,尼安德人和现代人居住在相同的地理区域,应和现代人间产生混种繁殖。尼安德人的基因和现代人的基因相似度高达99.7%,欧洲人和亚洲人的基因则有1至4%源自于尼安德人。

约公元前5500万年—亚马逊雨林

亚马逊雨林(又称亚马逊古陆)的生物多样性,堪称世界之冠:地球上有十分之一的物种栖息在这里,有如全世界最大型的活体动植物展览馆,尽管仍有许多物种尚未被发现和描述,然目前亚马逊雨林已经有超过100万种昆虫、4万种植物、2200种鱼类,以及2000种鸟类和哺乳类。全世界超过20%的氧气由亚马逊雨林制造,因此也获得「地球之肺」的称号。

亚马孙河长6400公里,是全世界第二长的河流,自安地斯山脉发源,流向通往大西洋的河口。亚 马逊河及其1100条支流汇集于亚马逊古陆这片汇水盆地,幅员扩及九个国家,其中有六成面积位于巴 西境内。这片流域盆地面积是世界之冠,占地7000平方公里。雨林存在已有5500万年,多雨高湿和 高温是雨林存在的关键因素。

自1960年代起,亚马逊地区独一无二的生物多样性开始受到森林除伐的威胁,直到21世纪初,森林伐除的速度才开始减缓,有人认为雨林因此失去五分之一的面积。在

这里,亚马逊雨林之所以遭受伐除,源自于人类对上等硬木及牧场、农场建材的需求。

环境学家发出警告:倘若亚马逊雨林就此消失,对已知及尚未发现的动植物物种将会造成深远的影响,包括雨林原住民世代沿袭传用,至今经过确切评估的潜在药用植物。再者,雨林有如巨大的二氧化碳沉降槽,如 果二气化碳持续累积,将会导致气候变造,尤其是全球暖化。箭毒蛙是中美洲及南美洲的原生物种,亚马逊雨林也是牠的原始栖地。多数箭毒蛙会透过皮肤分泌有毒的生物碱,是用来抵御捕食者的化学武器。美洲原住民会用箭 毒蛙的毒液,涂抹在吹箭的箭端。

约公元前6500万年—灵长类动物

350 多种灵长类动物的学名和分类地位,仍是科学界未能取得共识的议题.其中又以人类究竟该不该划入大猿 (great ape) 类群最受争议。简单的传统分类认为原猴 (posimian),也就是最原始的灵 长类,包括狐猴、懒猴和眼镜猴;至于类人猿 (anthropoid, simian) 包括猴子、猿(长臂猿、红毛猩猩丶 大猩猩、黑猩猩、侏儒黑猩猩)和人类。生物学家虽然认为人类并非从猿类演化而来,但他们确实同意人类和猿类有共同祖先,并且在 500 至 800 万年前开始分化。

我们早期的祖先究竟何时出现在地球的舞台上? 8500 万至 8800 万年前这段期间都有化石纪录,不过 般认为人类的祖先大约在 6500 万年前首次出现。直到 3500 万至 5500 万年前,狐猴和懒猴也开始演化。牠们有较大的眼睛和脑部,较小的口鼻部,身体的姿态也比较直立。地球上第一只猴子大约出现在3500万年前,经过1000万至1500万年之后,由旧大陆猴 (Old World monkey) 中分出猿类。

灵长类动物有许多源自于树居生活习性的特征,在不同种类之问各有差异,但这些特征并不一定是灵长类独有的特征(在副热带地区,及美洲、亚洲和非洲的热带雨林,多数灵长类动物仍然过着树居生活)。灵长类动物手脚适应了需要抓握的生 活环境,并有特化的神经末梢提供更敏锐的触觉;手掌、脚掌上有指头,而非爪子,指头上有扁平的指甲。猿类和一些猴子具有对生的拇指,以人类为例,拇指让我们得以使用工具,好比用键盘打字。眼睛往前看,双眼更靠近,因此产生立体视觉,判断景深有助于在树枝间摆荡。猴子和猿类以视觉作为最主要的威官,不像其他哺乳类动物以嗅觉为主。

灵长类动物最具鉴别性的特征,就是具 有高度社会性以及先进的认知技能(cognitive skill)。灵长类智力由低至高的排序是:新大陆猴<旧大陆猴<猿<人类。相较于其他哺乳类动物,灵长类的发育速率比较慢,幼期和青春期都很长,也许是因为要利用这段时间向年长的个体学习。

约公元前1.25亿年—种子植物

种子植物就是开花植物。1亿2500万年前,种子植物首次出现在地球上,2500万年后,多亏了气候变迁,种子植物得以快速分化,成为地球上最具有优势,也最为人熟知的植物类群。有证据显示,种子植物并不是从最原始的裸子植物(包括常绿针叶树)演化而来,而是分开演化的结果。种子植物适应环境的能力比裸子植物好,可以生长在不同的土壤及不同的气候条件下。相较于裸子植物,种子植物的生殖器官有效率得多。种子受到果实的保护,授粉则藉由昆虫及其他动物的帮忙,光是风吹就能有效帮助种子传播到其他地方。种子植物中有近四分之三都是真双子叶植物,包含许多不同的开花

食物,如康乃馨、玫瑰、烟草、豆类、马铃韶、谷类、枫木和悬铃木。

植物界有九成是种类有25万种的种子植物,种类数晕仅次于昆虫。种子植物大小、形状、颜色、味道和叶序各有千秋,正是这些特征促成植物和授粉者之间高度特化的互利共生关系,也是两种不同 物种之间共演化的经典例子。风媒植物就缺少花样的色彩。

开花植物不只美观,还是效率极高且别具特色的生殖系统,内含雄性或雌性的生殖构造,或者兼具雌雄雨性的生殖构造。配子由花朵中不同的器官产生,配子结合受精之后,在 花朵内部发育成胚胎,藉此躲避变幻莫测 的天气。雄蕊的花粉内含精核,胚珠则由 雌蕊形成。花粉会移到雌蕊上的接受面, 从这里开始发芽。接着精核通过花粉管往雌蕊的胚珠前进,使胚珠受精。胚胎的周围会有厚实的组织开始发育,种子也发育 成果实。果实就和花粉及种子一样,不只 可以透过风力传播,也可以借着动物传播—无法被消化的种子通过动物的消化道,借着动物排放粪便而被传播到其他地点。

约公元前1.5亿年—鸟类

査尔斯.达尔文(Charles Darwin,1809~ 1882年)

世界各大洲共有约1万种现存的鸟类,牠们都具有共同特征:有羽毛、有翅膀、具双足、是温血动物以及会产卵。然而和其他脊椎动物相比时,乌类最具有鉴别性的特征就是多数鸟类具备飞行能力。约1.5亿年前,由始祖鸟或兽脚亚目(双足恐龙)传衍而来飞行能力赋予鸟类许多好处。飞行除了是鸟 类主要的移动方式,还增进鸟类打猎、觅食、繁殖、躲避地面捕食者、前往更丰富的食场,以及迁徙 的能力。

为了善用飞行能力,鸟类演化出许多特征:鸟类的骨头中空,非必要的骨骼已在演化过程中消失 或衍生出其他功能;乌类没有膀胱和牙齿;为了适应对氧气的大量需求,鸟类的呼吸系统也有所改变;但到目前为止,羽毛和翅膀才是鸟类最重大的适应演化,翅膀就是由前肢演变而来的构造。鸟类的翅 膀、羽毛的面积和形状,都是为了顺应空气力学而演化,以获得更快的飞行速度、减少能疯消耗,增 加翱翔、滑翔和机动能力。羽毛除了增进鸟类的飞行能力,还提供绝缘效果,帮助乌类抵挡寒冷和雨水丶维持体温,求偶时还可以用来吸引配偶。

鸟喙的大小和形状是鸟类身上 最明显的特征,1835年查尔斯·逹 尔文停留在加拉巴哥群岛上时注意到这个现象,对达尔文提出天择说 这样的演化理论,起了关键性的效 用。达尔文发现他观察的鷽乌,都因应特殊的食物类型演化出不同形 状的鸟喙。虽然鸟喙的主要功能是 取食,不过也适合用来啄探、杀死猎物、操纵物体、理毛、喂食雏鸟, 求偶季节也能派上用场。

约公元前2亿年—哺乳类

卡尔.林奈(Carl Linnaeus,1707~1778年)

过去6500万年来,哺乳类是地球上最主要的陆生动物。除了昆虫和节肢动物(蜘蛛)以外·哺乳 类是地球上分布最广泛的动物。地球上任何一个陆生或水生的动物群落,都可以看见哺乳类动物的踪影,牠们之所以有如此成功的生态地位,多亏了具备能够控制体温的能力。哺乳类有5500至5700种, 体型大小各异,小至体长只有3至4公分的猪鼻蝠,大至现今地球上最大型的存活动物一一蓝鲸(体长超30公尺)。

真正的哺乳类动物大约出现在2亿年前,经过几千万年的时间,演化出三个支系:产卵的单孔哺 乳类,如只有在澳洲和新几内亚才有的鸭嘴兽;有袋哺乳类,新生幼仔出生后,会在母亲身上的育儿 袋里继续发育,如澳洲和美洲才有的袋鼠和负鼠;胎盘哺乳类,九成的哺乳类动物都是胎盘哺乳类, 幼仔在母亲的了宫里发育至一定程度后才会出生。2013年,科学家在中国发现树鼩大小般的哺乳类动 物化石,学名为勺uramaiasinensis」,出现时间约在1.6亿年前,据信是最古老的胎盘哺乳类。人类隶属于灵长类 , 也是胎盘哺乳动物。

哺乳类动物具有许多其他脊椎动物所没有的独特特征:哺乳动物的乳腺由汗腺衍生而来 , 雌性动物以母乳 哺育幼仔,母乳是幼仔的主要营养来源(1758年,林奈将哺乳动物命名为「 mammal」,在拉丁文中意指 「 乳房」)。哺乳类动物生命阶段中某些时间身体授有毛发, 可以范助哺乳动物抵抗寒冬。中耳由三块骨头构成,可以把声波的震动转换为神经脉冲。还有其他未必是哺乳 类动物独有的特征,如哺乳动物是温血动物、具有特化 或分化的牙齿、巨大的脑部(尤其是新皮质,是哺乳类 动物脑部发育最先进的区域)、具有横膈膜(肌肉组成 的隔膜,分隔心肺与腹腔),以及一颗效率极高的四腔室心脏。

约公元前2.3亿年—恐龙

威廉·巴克兰(WilliamBuckland,1784~1856年)

理査.欧文(RichardOwen,1804~1892年)

侏罗纪世界。大约2.3亿年前,恐龙这种陆生的脊椎动物主宰地球长达1亿3500万年。1824年,威廉.巴克兰首次发表科学文献描述恐龙的化石,接着由理査.欧文在1842年创造「dinosaur」这个词汇,意指「可怕的蜥蜴」。然而,恐龙并不是蜥蜴。

恐龙被归为爬虫类,是非常多元的动物类群,种类超过1000种,除了产卵和筑巢以外,几乎无法列出共通的分类特征。有植食性的恐龙,也有肉食性的恐龙;有些恐龙以双脚站立,直立行走,有些恐龙则以四足行走。长久以来,我们一直以为恐龙是很迟缓笨重的动物,然后最近几十年来发现的证据指出,有些恐龙(如迅猛龙)非常灵活,身手矫捷,有些恐龙则有高度的社会性,过着群居生活。

恐龙体型大小各异,小则像如鸽子一般,大则像有史以来最大型的陆生动物。植食性的雷龙颈部非常长,头部相对很小,体长可达23公尺。暴龙是最为人熟知的恐龙,这种以后脚站立,直立行走的肉食性恐龙,体长12公尺,和鸟类有共同祖先。

一般认为鸟类是由恐龙演化而来,1851年,科学家在巴伐利亚首次发现始祖鸟的化石,生活在1.5亿年前的始祖鸟可能就是鸟类和恐龙之间失落的环节。虽然在始祖鸟的化石遗迹中没有发现羽毛,不过1990年代开始,科学家逐渐发现其他有羽毛的恐龙化石,进一步支持恐龙和鸟类之间的关系。

大约在6600万年前,所有不会飞的恐龙以及地球上95%的生命全都灭绝。这起大灭绝事件的起因,一直是科学家探索归因的研究主题。目前最盛行的理论认为地球遭受巨大撞击,大气层中充满有毒物质,阳光也被遮挡一段很长的时间,造 成植物和动物灭绝。虽然恐龙已经不复存在,但大家并没有因此忘了牠们。恐龙依然是填充玩偶丶书籍和电影的热门主题,如柯南·道尔的《失落 的世界》(1925年)、《金刚》(1933年)和《侏罗纪公园》(1990至2000年代)。

约公元前3亿年—裸子植物

如果树会说话就好了。地球上有些最老、最高、体型最粗壮的生物就是裸子植物,许多都出现在加州。红杉可以活上好几千年,「玛土撒拉」这棵刺果松已经活了4600多年,据信是地球上最老的一棵树。海岸红杉的高度时而超过110公尺,而全世界最高的「同温层巨人」有113公尺。化石纪录显示, 在种子植物出现5000万年之后,也就是大约3亿年前,地球上首次出现裸子植物,它们替高大的植食性恐龙提供养分。虽然在1亿2500万年前,被子植物(开花植物)出现以后,便取代裸子植物在植物 界的龙头地位,高海拔地区依然是针叶树的优势地区,在气候较寒冷的北美、北欧至北极苔原边缘的干燥地区兴盛生长。松叶树大约有600种,是裸子植物中最大的类群,多数都是常绿树。

所谓的裸子植物就是以裸露的种子(胚珠)进行繁殖的植物,裸露的种子通常出现在形成松果的 变形叶片上;相反的,种子植物的种子通常包覆在成熟的植物卵巢(果实)中。裸子植物具有根、茎丶叶和具备两种传导方式的维管束系统:木质部负责把根系中的水分和矿物质传导至枝条;韧皮部则负责把叶片制造的有机物质,传导到不会进行光合作用的植物组织中。

裸子植物具有重要的经济价值。

北半球大部分的商业木材都是来自松叶树的树干,如松、云杉、洋松,这些是所谓的「软木」,是大部分夹板的原料。松叶树也是精油的来源,松 叶树的树脂中含有松节油、松香、木醇和香胶。有些非针叶树的裸子植物还可以当作药材,如麻黄(麻黄素的来源),中国以麻黄入药治疗呼吸不顺,已经有数千年的历史;据信银杏可有效治疗阿兹海默症、高血压,并舒缓更年期的症状;从短叶紫杉的树皮中可以萃取出有抗癌效用的紫杉醇。