第一章 古病理学和原始医学
引言
最吸引人、最永恒的神话之一是“黄金时代”,那是一个未发现善恶、未认识到疾病与死亡的时代。但是,科学的证据表明,疾病比人类更古老,而且在其他物种中是常见的,尽管这些证据常常是不充分的、零碎的和难以捉摸的。的确,对博物院中古代残遗化石的研究以及对动物园动物及野生动物的研究证明,关节炎在大量的中型与大型哺乳动物中是普遍存在的,包括土豚、食蚁动物、熊和瞪羚。在史前动物的骨头和木乃伊的软组织中已发现有被感染的证据。现代影像诊断技术已揭示出化石遗骸中有肿瘤存在的证据。例如,研究者在对7 200万年前的惧龙属的动物化石遗骸脑部进行CT扫描肘发现,其脑部肿瘤可能损害了它的平衡功能和运动灵活性。在标本中其他的异常显示,它曾遭遇过大腿、小腿和肩膀的骨折。
因此,要了解那些曾经折磨过我们祖先的疾病和伤痛的类型,就需要从古病理学家的观点出发。古病理学奠基人之一马克·阿曼德·鲁弗(Marc Ar—mand Ruffer,1859—1917)将古病理学定义为,能被远古人类和动物化石证实的疾病科学。古病理学提供了关于古代群落的健康、疾病、死亡、环境及文化的信息。
为了探究早期人类的疾病问题,我们需要从生物学和文化等方面研究人类的进化。查尔斯·达尔文(Charles Drwin)在《人类的由来和性选择》(1871)一书中认为,人类像其他任何一个物种一样,以自然选择的方式,从先前的生命形式进化而来。按照达尔文的观点,所有可利用的证据显示:“人类起源于多毛、有尾巴、四只脚的,可能习惯于树栖的物种。”尽管证据并不充分,达尔文认为现代人类的祖先与大猩猩和黑猩猩有关。而且他预言,人类最早可能起源于非洲。来自化石、地层学和分子生物学的证据表明,大约在500万~800万年前的非洲,人类与猿分离。
人类祖先的残留化石为史前研究提供了有价值的线索,但此类化石不仅罕见,而且通常是不完整的。在20世纪20年代,南非解剖学者雷蒙德。达特(Raymond Dart)对人类的非洲祖先有了第一个实质性的发现,当时他鉴定了著名的南非猿人化石。随之而来的20世纪最激动人心的关于人类祖先的发现与路易斯·利基(Louis Leakey)、马丽·利基(Mary Leakey)以及唐纳德。约翰逊(I)onald Johanson)的工作密不可分。最初的工作由坦桑尼亚的奥都万·乔治(olduvai Gorge)和拉托里(Laetoli)进行,马丽·利基和路易斯·利基鉴定了许多原始人类化石,包括南方古猿波塞(boisei)和智人哈比利斯(habilis)。正如露西(Lucy)常说的,约翰逊最重要的发现是原始的南方更新纪灵长动物阿法仑(afarensis)罕见的完整骨骼。21世纪初,新的原始人类遗迹的发现,进一步激发了人类对最早的原始人类祖先与黑猩猩之间关系的争论。
在古人类学领域中,新发现必然导致对过去结论的重新审视,即使是对细小的骨头和牙齿碎片的鉴定、分类都会引起巨大的争议。进一步的发现无疑会扩展人们对人类进化史的认识,并且在古人类学家中产生新的辩论。科学家们也承认,由于伪古病理学的环境极像疾病损害,因而会导致误解与误译,他们主要依靠验尸的结果。例如,由于骨头中主要的化学盐分是极易溶于水的,有利于滤除钙的土壤环境能够引起骨骼发生与骨质疏松相似的变化。尽管与古代遗留物有关的问题存在含糊性,但许多导致创伤的事件及疾病可借助古病理学的方法得到揭示。
从众多不同学科的视角,如考古学、历史地理学、形态学、比较解剖学、分类学、遗传学及分子生物学,可以丰富我们对于人类进化的理解。DNA的变化、人类遗传学系谱的记录已用于建构试验性的家谱、家系及早期迁移的可能形式。一些基因可能揭示出人类与其他灵长类动物的关键性差异,诸如口语的能力。
从解剖学上看,现代人最早出现在大约13万年前,但是具备复杂活动能力,如制造复杂工具、艺术品,进行长途贸易的完全的现代人,从考古学记录看来似乎出现在5万年前。然而,现代人与绝迹的原始人类之间的关系仍然存有争议。
文化演进中最重要的一步发生于旧石器时代,也就是地质学上称之为更新世或冰川时代。这一时代随着最后一次冰川的退去而在1万年前结束了。早期人类既是狩猎者、又是采摘者,也就是机会主义性的杂食者,他们已学会制造工具、建造居所、运送和分享食物,并且创造了独特的人类社会结构。尽管旧石器时代的技术以用骨和碎石制成的粗劣工具为特征,也没有陶器和金属器具,但这个时期的人们在现今法国拉斯考克斯(Lascaux)和现今西班牙阿尔塔米拉(Altamira)地区创造了生动的壁画。他们也许还创造了许多有用的发明,却因为完全的生物降解作用而没有在化石中遗留下任何痕迹。实际上,在20世纪60年代,一些女性主义科学家对早先关于在狩猎采摘者生活中狩猎是重要的食物来源这一假说提出了挑战。由妇女收集的野生谷物、水果、坚果、蔬菜和小动物也许是旧石器时代人们所食用的更可靠的食物。而且,由于妇女常为弱小的婴儿所拖累,她们可能发明了方便使用的用于挖掘的棍棒和用于运送、贮存食物的袋子。
通过农耕和畜牧来生产食物的新形式转变,被称为新石器革命。新石器时代的人们发展了手工艺,如制作篮子、陶器、纺织。尽管这一时期没有像旧石器时代法国和西班牙的壁画那样令人惊奇的艺术作品,但新石器时代的人们制造了有趣的雕刻、小雕像和陶器。
考古学家和人类学家曾经最关心的是何时、何地出现了农业生活方式,而现在他们最关心的是如何、为何出现了这种生活方式。19世纪的人类学家趋向于根据制造工具的方式和获取食物的方式把人类文明分为一系列上升的进步的阶段。20世纪60年代以来,新的分析技术使得人们有可能验证关于环境和气候的变化以及它们对可提供的食物来源所产生的影响的假说。当人类对进步的观点加以批判性分析而不是当作必然性来接受的时候,新石器革命的起因就不像原先假设的那样清晰了。假定狩猎者和采摘者可以比史前时代的农业生产者享有更好的食物和更多的悠闲,定居生活方式的优越性就明显地是对那些已经幸福定居和吃得饱的人而言了。与农民生产的单调的产品有所不同,狩猎者和采摘者可得到的食物供给可能是完全不确定的。
关于农业起源的最新研究表明,在1万至2000年前农业被普遍接受,主要是人口增长所产生的压力的结果。古病理学家将狩猎者与定居农夫的健康状态进行比较发现,依赖特定作物的定居者的营养状况劣于狩猎采摘者,表现在身高、强壮程度、牙齿状况等方面。在农业社会中,只依赖几种甚至是一种单一作物,使食物基础变得很狭窄。这样,食品在热量供给方面是充足、连续的,但是缺乏维生素和矿物质。然而,动物的驯养似乎提高了古代人口的营养状况。虽然人口数量在采取农耕方式之前增长十分缓慢,而在这之后,却呈现快速的增长。在许多游牧社会中发现,延长哺乳时间并且禁止产后性交,可以维持妇女较长的生育间歇期。村落生活导致妇女较早断奶,生育间歇也随之变短。
从一小群流动的狩猎者到大量相对稠密的定居者,生活方式的转变对人的生理和社会环境的变化产生了巨大的影响,从而使疾病的类型也发生了主要的变化。老式住宅、花园、田地为寄生虫、昆虫、啮齿类动物提供了适宜的环境。贮存的食物易于腐烂、吸引害虫并被啮齿类动物的排泄物、昆虫、细菌、霉菌和毒素所污染。农业生产增加了每单位土地所提供的热量,但过分偏重谷类食物可能导致蛋白质、维生素和矿物质的贫乏。
缺乏像狩猎者和采摘者那样的流动性和食物多样性,定居人群可能因食物欠收、饥饿和营养不良而遭殃。迁移、邻族入侵或当地饥荒引起的远距离定居可能会把寄生虫和病原体带到新的地域和人群中。具有讽刺意味的是,由于盛行对非自然的和现代人工饮食的担心,以至于最富裕国家的人们持有采用古代人甚至是野生灵长目动物的饮食方式的幻想。实际上,史前人们可利用的食物供给更加不充足、单调、粗糙与不洁。
古病理学:方法和问题
由于关于远古人类疾病的直接线索非常有限,我们不得不探求各种不同的间接方法来对史前世界作一番起码的尝试性的了解。例如,对我们最亲近的亲戚——猿和猴的研究已经显示出,在自然状态下生活并不意味着可以免受疾病之苦。野生灵长类遭受着多种疾病之苦,包括关节炎、疟疾、疝气、寄生虫病和牙病。我们的祖先(第一个“裸猿”)也许经历了与这些发现于现代灵长目中的疾病相类似的疾病,其平均生命期是“龌龊、残忍与短暂”的。然而,史前时期人类逐渐学会适应严酷的环境,这与神秘的伊甸园是不同的。最终,人类以前所未有的方式通过文明的进步改变了环境,他们甚至已适应了环境的要求。随着动物的驯养、农业生产实践技术的掌握以及高密度人口定居区的产生,人类也产生了新的疾病类型。
为了获得对有关史前时代疾病类型的推论,古病理学家必须把一手资料和二手资料相结合。一手资料包括从偶然的或有目的的人类埋葬处发现的尸体、骨骼、牙齿、灰烬和烧焦、干的遗骸。二手资料包括工艺品、手工制品、史前人类的埋葬品和古代文件,它们描述或提示了古病理情况的存在。这些研究材料是不完全的,机体的坚硬部分如骨骼、牙齿的某些异常表现,无疑会使我们对过去情况产生曲解。
的确,通过对古代遗物的研究而得出一个明确结论的可能性是如此之小,因此许多学者坚持认为现代疾病的名称不应当赋予古代的生物。其他的专家从先天畸形、外伤、感染、退化、癌症、营养素缺乏,以及其他许多种类的、病因未明的疾病方面将旧石器时代进行了系统的疾病分类。
但是通过把各种经典的和现代的技术相结合的方法,科学家们能利用这些支离破碎的材料获得对古代人类生活方式的更深入的认识。从考古学的角度研究人类也可以被称作生物考古学,这是一个包含着人类生理学和考古学的领域。
丧葬习俗、埋葬程序及环境条件,如热量、湿度、土壤成分,能够决定人类遗体的保存状态。特别是火葬可造成尸体严重的破碎。死后短期尸体被埋葬在地下,覆盖上一堆石块(圆锥型石堆葬),或放上一个支架,暴露于风雨中。如果死亡发生在地面冰冻之时,游牧人和定居人都可能将尸体安放于临时搭建的支架中,作为暂时的方法。以后,尸骨可以在适当的仪式上埋葬。在一些墓地中,死者可能放到旧坟墓中,引起尸骨的混合。尸体的残缺、某些可能包括动物尸体或哀悼祭品的墓地商品及随葬品的混合以及由于天然或人工的木乃伊导致的变形,都可造成额外的困惑。打地洞的动物和掠夺者可能也会扰乱墓地,改变骨头分布状态。另外诸如洪水、地震、塌方、大规模屠杀等灾祸,可以提供在某一时期一大群个体的信息。
尽管在古病理学中运用了新的分析技术以及越来越先进的手段,许多不确定性仍然存在着,所有现象和结论仍然要以谨慎态度来进行解释。自从20世纪最后几十年以来,为解释古人类的健康、生活方式和文化,科学家已经开发出新的方法,如DNA扩增和排序、碳和氮的稳定同位素分析、电子显微镜扫描。电子显微镜扫描已用于检测由应激和生长受限造成的各种牙齿表面和牙釉质的损伤,以及劳动负荷对骨干的影响。通过对从古代骨头和头发中提取的示踪元素的化学调查,我们可能获得对古代饮食形式和生活的质量的深入认识。头发中可以鉴定出铅、砷、汞、镉、铜和锶的成分。
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